HANTARAN LISTRIK

HANTARAN LISTRIK

Sering kita mendengar bahwa listrik dapat mengalir pada kabel. Apa yang mengalir dan bahan apa yang dapat mengalirkan listrik?

Pernyataan bahwa listrik mengalir sebenarnya berkaitan dengan muatan yang berpindah, sebab perpindahan elektron pada bahan akan menghasilkan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan elektron tersebut. Bahan-bahan apakah yang dapat menghantarkan listrik dengan baik dan yang tidak dapat menghantarkan listrik?

Sering kita melihat orang menggunakan kabel untuk menghantarkan listrik dari suatu ujung kabel ke ujung lainnya.

Mengapa menggunakan kabel? Kabel biasanya terdiri atas bahan tembaga atau perak di bagian dalamnya dan dilapisi bahan plastik atau karet di bagian luarnya. Mengapa demikian?

Hal ini berkaitan dengan kemampuan bahan untuk menghantarkan listrik. Setiap bahan memiliki daya hantar listrik yang berbeda-beda. Tembaga dan perak merupakan bahan yang paling baik untuk menghantarkan listrik, sedangkan plastik dan karet merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan listrik.

Apakah kamu sudah memahami mengapa logam perak atau tembaga pada kabel dilapisi plastik atau karet? Jika masih belum mengerti, pelajari materi berikut dengan teliti dan penuh semangat!

a. Konduktor Listrik

Mengapa kabel digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari sumber listrik ke peralatan elektronik? Agar arus listrik dapat disalurkan dengan baik, maka dibutuhkan bahan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan baik pula. Pada bahan ini, elektron dapat mengalir dengan mudah. Bahan-bahan yang dapat digunakan untuk menghantarkan listrik disebut dengan konduktor listrik.

Contoh dari konduktor listrik adalah tembaga, perak, dan emas. Meskipun perak dan emas merupakan konduktor yang sangat baik, tetapi karena harganya yang sangat mahal, kabel rumah tangga biasanya menggunakan bahan dari tembaga.

b. Isolator Listrik

Mengapa kabel listrik perlu dilapisi dengan plastik atau karet?

Pemberian plastik atau karet sebagai pelapis kabel bertujuan agar kabel lebih aman digunakan. Sifat plastik dan karet tidak dapat menghantarkan arus listrik sehingga kedua bahan tersebut masuk ke dalam kelompok bahan isolator. Bahan isolator ini adalah bahan yang sangat buruk untuk menghantarkan listrik karena di dalam bahan ini elektron sulit mengalir.

c. Semikonduktor Listrik

Bahan semikonduktor listrik adalah bahan-bahan yang jika berada pada suhu rendah bersifat sebagai isolator, sementara pada suhu tinggi bersifat sebagai konduktor. Contoh bahan semikonduktor listrik adalah karbon, silikon, dan germanium. Pada bidang elektronika, bahan semikonduktor digunakan untuk membuat transistor yang  kemudian dirangkai menjadi integrated  circuit  (IC) seperti pada Gambar 5.5.

 

Petir dapat menimbulkan korban karena membawa energi yang sangat besar. Petir cenderung akan menyambar benda-benda yang tinggi seperti pohon, tiang bendera, dan bangunan-bangunan yang tinggi. Oleh sebab itu, pada konstruksi bangunan-bangunan tersebut selalu diberi penangkal petir yang dipasang di atap. Untuk menghindari terkena petir, sebaiknya kamu tidak bermain-main di luar saat hujan yang disertai petir.

Tahukah kamu bagaimana sistem kerja penangkal petir?

Penangkal petir dibuat runcing dari bahan konduktor (logam) dipasang di atas sebuah bangunan atau ge dung yang dihubungkan dengan kabel sampai ke tanah, kemudian kabel tersebut di tanam di dalam tanah dengan tujuan agar arus petir yang sangat besar dapat segera dinetralkan ke dalam tanah (grounding). 

Tidak hanya benda padat seperti tembaga dan perak, zat cair pun ada yang dapat menghantarkan arus listrik dan ada juga yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, contohnya larutan garam dan larutan gula. Larutan garam merupakan salah satu jenis elektrolit karena dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan gula disebut sebagai nonelektrolit karena tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Pada percobaan kegiatan menyalakan bola lampu dengan membuat larutan garam dan larutan gula, Kamu dapat menggunakan alat dan bahan sederhana seperti kabel yang dilengkapi penjepit buaya dan amperemeter untuk mendeteksi ada tidaknya arus listrik yang mengalir.

Bandingkan hasilnya antara lampu yang menggunakan larutan garam dan larutan gula.

Setiap  bahan memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan listrik. Kemampuan tersebut tergantung  pada nilai hambatan jenis suatu benda atau bahan. Semakin kecil hambatan jenis suatu bahan, semakin baik kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan listrik. Tabel 5.2 menyajikan beberapa nilai  hambatan jenis bahan.

 

Besar hambatan setiap jenis kawat yang panjangnya satu satuan panjang per satu satuan luas penampang disebut hambatan jenis (ρ).    

Besar hambatan jenis berbeda-beda untuk setiap jenis kawat (lihat Tabel 5.2), sehingga dapat dituliskan:

R= ρ.L

        A

dengan:

R = hambatan kawat (Ω)

ρ = hambatan jenis kawat (Ωm)

L  = panjang kawat (m)

A = luas penampang kawat (m²)

 

Contoh Soal:

Sebuah kawat Aluminium yang memiliki panjang 20 cm dan luas penampang 2.10^-4 m². Jika diketahui hambatan jenis aluminium adalah 2,82 . 10^-8 Ωm. tentukan besarnya hambatan listrik yang dimiliki oleh kawat tersebut?

Pembahasan:
Diketahui:
L = 20 cm = 0,2 m
A = 2.10^-4 m²
ρ = 2,82 . 10^-8 Ωm
Ditanya : R = ...?

Gunakan persamaan hambatan pada sebuah kawat penghantar

Jadi, besarnya hambatan listrik adalah 2,82 . 10^-5 Ohm

Penjelasan lebih lengkap dapat dilihat di video berikut

 

PERTANYAAN

1. Coba jelaskan alasan penggunaan bahan konduktor untuk membuat penangkal petir!
2. Berdasarkan Tabel 5.2, coba pikirkan bahan apakah yang paling baik digunakan sebagai konduktor listrik? Mengapa?
3. Sebuah kawat Aluminium yang memiliki panjang 60 cm dan luas penampang 3.10^-4 m². Jika diketahui hambatan jenis aluminium adalah 2,82 . 10^-8 Ωm. tentukan besarnya hambatan listrik yang dimiliki oleh kawat tersebut?

Arikel yang terkait

Rangkaian Listrik

Arus Listrik pada Listrik Dinamis

Karakteristik Rangkaian Listrik

Rangkaian GGL dan Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup