Sistem Isolasi (TE643043)
Matakuliah mi mengembangkan dan melatih pemahaman mahasiswa tentang jenis isolator struktur bahan isolator sifat bahan isolasi, ionisasi, sifat isolasi gas pada gagal tegangan, sifat isolator cair pada gagal tegangan, sifat isolator padat pada gagal tegangan test diagnosa pemilihan isolator, pengosongan muatan, pengujian isolator, perawatan isolator.
A. Konduktor dan Isolator
1. Konduktor (penghantar).
Konduktor adalah bahan yang di dalamnya banyak terdapat elektron bebas mudah untuk bergerak.Tarikan antara elektron yang berada dalam edaran paling luar dan intinya adalah sangat kecil, hingga dalam suhu normal pun ada satu atau lebih elektron yang terlepas dari atomnya. Elektron bebas ini bergerak-gerak secara acak dalam ruang di celah atom-atom. Gerakan elektron-elektron ini dinamakan bauran ( difusi ).
Contoh penghantar : besi, tembaga, aluminium, perak, dan logam lainnya.
2. Semi Konduktor (setengah penghantar).
Semi konduktor adalah suatu bahan yang tidak layak disebut sebagai penghantar, juga tidak layak disebut sebagai bukan penghantar (Isolator).
Contoh: Germanium. Dalam bahan ini hanya ada satu atau dua atom yang kehilangan elektron dari seratus juta ( 108 ) atom.
3. Isolator (bukan penghantar)
Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Contoh: karet, plastik, kertas, kayu, mika, dan sejenisnya.
Pada isolator semua elektron terikat pada atomnya dan tidak ada elektron yang bebas. Jenis bahan seperti ini digolongkan sebagai penyekat atau bukan penghantar (Isolator).
B. Magnet
1. Pengertian Magnet.
Secara sederhana magnet dapat diartikan sebagai benda (besi) yang mempunyai inti atom. Atom tersebut mempunyai sejumlah elektron yang selalu bergerak mengitari inti atom ( proton dan neutron ).Besi magnet mempunyai 2 (dua) kutub (ujung), yaitu kutub utara dan kutub selatan. Pada kutub-kutub itulah terpusatkan gaya magnet, yaitu gaya tarik dan gaya tolak.
2. Jenis-jenis Magnet
Magnet dapat digolongkan atas 2 (dua) jenis. a.
1) Magnet tetap (permanen).
Magnet tetap adalah magnet yang diperoleh dari dalam alam ( penambangan ).
2) Magnet tidak tetap (remanen atau buatan).
Magnet tidak tetap terdiri dari 2 (dua) macam, yaitu :
1. Magnet hasil induksi.
Magnet hasil induksi ini dibuat dari besi atau baja.
2) Magnet hasil perlakuan listrik.
Magnet ini dibuat dari baja lunak ( baja karbon rendah ).
3. Sifat-sifat Magnet.
Sifat magnet adalah tarik menarik apabila didekatkan dua buah magnet yang tidak sejenis. Dan akan tolak menolak apabila didekatkan dua buah magnet yang sejenis. Sifat lain dari magnet adalah garis gaya magnet akan mengalir dari kutub selatan ke kutub utara melalui medan magnet. Medan magnet dan gari-garis gaya magnet sangat penting. Dengan adanya medan dan garis gaya magnet menyebabkan magnet sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia, khususnya dalam menunjang pemanfaatan teknologi, seperti pada bidang Otomotif. Medan magnet dapat menghasilkan arus listrik pada kawat penghantar apabila medanmagnet bergerak berpotongan dengan kawat penghantar tersebut. Selain itu, aruslistrikyang dihasilkan oleh medan magnet yang mengalir pada sebuah penghantar dapat juga berfungsi untuk pengisian aki pada kendaraan (charg e). Kunci pokok untuk memudahkan kita dalam penggunaan magnet yaitu :
- Dipastikan bahwa garis gaya magnet mengalir dari kutub selatan ke kutub utara
- Garis gaya magnet keluar dari kutub utara masuk kembali melalui kutub selatan.
4. Kutub Magnet.
Magnet mempunyai dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Penentuan dua kutub magnet sangat membantu kita dalam penggunaan magnet. Untuk dapat mengetahui arah garis gaya dalam medan magnet, terlebih dahulu harus diketahui kutubnya. Dengan mengetahui kutub utara dan kutub selatan magnet maka kita dapat memastikan arah garis gaya magnet. Oleh karena itu kutub magnet dapat membantu kita dalam penggunaan magnet, khususnya untuk mengetahui arah garis gaya magnet.
D. Induksi
1. Elektromagnet
Kumparan yang dialiri arus listrik berubah menjadi magnet disebut Elektromagnet.
Ada 3 (tiga) cara yang dapat dilakukan untuk memperkuat medan magnet pada elektromagnet :
a. Membuat inti besi pada kumparan.
Cara ini dilakukan dengan jalan meletakkan sepotong besi di dalam kumparan yang dialiri listrik. Besi tersebut akan menjadi magnet tidak tetap (buatan atau remanen). Karena inti besi menjadi magnet, maka inti besi itu akan menghasilkan medan magnet. Dilain pihak kumparan juga akan menghasilkan medan magnet pada arah yang sama pada inti besi. Hal ini akan menyebabkan terjadinya penguatan medan magnet. Penguatan medan magnet diperoleh dar i penjumlahan medan magnet yang dihasilkan oleh besi dengan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan.
b . Menambah jumlah kumparan.
Tiap -tiap kumparan elektromagnet menghasilkan medan magnet. Dengan penambahan jumlah kumparan sudah tentu akan memperkuat medan magnet secara keseluruhan. Kuatnya medan elektromagnet merupakan jumlah dari medan magnet yang dihasilkan oleh masing-masing lilitan.
c . Memperbesar arus yang mengalir pada kumparan.
Besarnya arus yang dialirkan pada kumparan berbanding lurus dengan besarnya medan magnet. Setiap elektron yang mengalir pada penghantar menghasilkan medan magnet. Dengan demikian medan total tergantung dari banyaknya elektron yang mengalir setiap detik atau kuat medan total ditentukan oleh besarnya arus yang mengalir pada kumparan.
2 . Induksi Listrik
a. Induksi sendiri ( Self induction ).
Induksi sendiri adalah munculnya tegangan listrik pada suatu kumparan pada saat terjadinya perubahan arah arus.Apabila suatu kawat penghantar berpotongan dengan medan magnet, maka akan terjadi tegangan pada kawat tersebut. Fenomena ini sulit dijelaskan namun sudah diterima sebagai hukum alam yang sangat penting. Terutama untuk menjelaskan kejadian- kejadian pada suatu kawat yang dialiri listrik. Apabila kuat arusnya berubah maka medan yang dihasilkan akan mengembang atau mengecil memotong kawat itu sendiri sehingga timbul gaya gerak listrik pada kawat tersebut. Kejadian seperti inilah yang disebut induksi sendiri.
b . Induksi mutual ( Mutual induction ).
Apabila arus listrik dialirkan pada salah satu kawat maka akan timbul medan magnet pada setiap penampang kawat. Medan magnet tersebut akan mengembang walaupun hanya dalam waktu yang sangat singkat dan memotong kawat penghantar yang kedua. Pada saat inilah timbul gaya gerak listrik pada penghantar yang kedua yang disebut induksi mutual.
v Material Isolator. Material isolator merupakan material zat padat yang tidak mampu menghantarkan arus listrik.
v Material Semikonduktor. Material yang merupakan material yang memiliki sifat isolator dan konduktor dengan perbandingan 1:1 sehingga sifatnya ada di antara isolator dan konduktor
v Material Konduktor. Material yang memiliki sifat penghantar arus listrik yang baik namun masih memiliki resistansi.
Konduktor dan Isolator Listrik
KONDUKTOR
bahan yang mudah menghantarkan arus listrik. Bahan konduktor memiliki hambatan
kecil karena hambatan jenisnya kecil. Bahan konduktor memiliki elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya terhadap inti atom lemah. Dengan demikian, apabila ujung-ujung konduktor dihubungkan dengan tegangan kecil saja elektron akan bergerak bebas sehingga mendukung terjadinya aliran elektron (arus listrik) melalui konduktor.
Contohnya: tembaga, perak, aluminium, paku, karbon, klip kertas, uang logam
ISOLATOR
Bahan-bahan yang tidak dapat menyalakan lampu adalah bahan isolator. Jadi isolator merupakan bahan yang sulit menghantarkan arus listrik. Bahan isolator memiliki hambatan besar karena hambatan jenisnya besar. Bahan isolator memiliki elektron- elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya dengan inti atom sangat kuat.Apabila ujung-ujung isolator dihubungkan dengan tegangan kecil, elektron terluarnya tidak sanggup melepaskan gaya ikat inti. Oleh karena itu, tidak ada elektron yang mengalir dalam isolator, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir melalui isolator.
Contohnya : Plastik, kaca, karet busa.
No comments:
Post a Comment