Konduktor: Pengertian, Sifat, Jenis, dan Contoh Penggunaannya

Konduktor atau penghantar listrik adalah suatu material yang mudah menghantarkan arus listrik. Sifat hantarannya adalah memindahkan elektron-elektron dari satu titik kelistrikan ke titik kelistrikan lainnya secara mudah. Kegunaan utama dari penghantar listrik adalah mengalirkan arus listrik.

Konduktor memiliki inti atom dengan elektron yang terikat secara lemah dan dapat bergerak secara bebas. Proses penghantaran listrik terjadi ketika material yang bermuatan positif dihubungkan dengan penghantar listrik. Interaksi yang timbul ialah perpindahan elektron dari penghantar listrik ke material yang bermuatan positif.

Pengaliran arus listrik secara mudah melalui penghantar listrik disebabkan kandungan muatan listrik mudah bergerak saat timbul medan listrik meski dalam jumlah yang sangat kecil. Medan listrik pada penghantar bernilai nol selama tidak teraliri listrik.

Bahan Konduktor

Pengertian Bahan Konduktor

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia sering menggunakan benda-benda yang menggunakan bahan konduktor untuk menghantarkan panas dan bahan isolator untuk mencegah merambatnya panas. Konduktor dan isolator merupakan sifat yang saling berkaitan, sehingga dalam pemanfaatannya dapat dilakukan secara bersamaan pada suatu benda.

Konduktor dan isolator ini ada kaitannya dengan materi suhu. Suhu merupakan suatu hal untuk menyatakan tingkat panas benda. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar akan mempunyai energi panas lebih besar. Energi panas yang berpindah dari yang bersuhu tinggi ke bersuhu rendah disebut kalor. Sebagai bentuk energi, satuan kalor dalam SI adalah joule (J).

Satuan kalor yang popuear, yaitu kalori dan kilokalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1 derajat celsius. Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J. Selain jumlah kalor dan massa benda yang memengaruhi kenaikan suhu adalah jenis benda. Makin besar kenaikan suhu, kalor yang diperlukan makin besar. Makin besar massa benda, kalor yang yang diperlukan suhu makin besar.

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu = kalor jenis × massa benda × kenaikan suhu, dilambangkan dengan rumus sebagai berikut:

Q = c × m × Δt.

Bahan konduktor dikenal sebagai bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik. 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. Contoh bahan konduktor di antaranya adalah besi, tembaga, perak, aluminium, paku, karbon, klip kertas, uang logam.

Sifat dan Jenis Bahan Konduktor

Semua bahan yang dapat mengalirkan arus dengan mudah dinamakan dengan konduktor. Adapun, yang termasuk bahan-bahan konduktor 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.

Bahan penghantar memiliki sifat-sifat penting yaitu:

·         Daya hantar listrik.

·         Koefisien temperatur tambahan.

·         Daya hantar panas.

·         Daya tegangan tarik.

·         Timbulnya daya elektro-motoris termo.

Sementara itu, berikut ini adalah jenis-jenis bahan penghantar atau konduktor:

1. Aluminium (AI)

Sifat penting bahan aluminium, yaitu:

·         Dapat ditempa dalam keadaan dingin .

·         Tidak tahan terhadap garam dapur atau laut.

·         •Warna silver atau perak.

·         Titik didih=18000C .

·         Rho (ρ) = 0,0278.

·         •Alpha (α) = 0,0047

2. Tembaga (Cu)

Beberapa sifat penting logam tembaga, yaitu:

·         Dapat disepuh dan berkarat bila terkena CO².

·         Titik didih = 22360C – 23400C.

·         Rho (ρ) = 0,017.

·         Alpha (α) = 0,0043.

3. Seng (Zn)

Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan logam seng, yaitu:

·         Dapat ditempa dalam keadaan dingin.

·         Tidak tahan terhadap garam dan asam garam.

·         Warna putih kebiru-biruan.

·         Titik didih = 9070C.

·         Rho (ρ) = 0,0043.

·         Alpha (α) = 0,006.

4. Timah (Sn)

Beberapa sifat penting yang dimiliki oleh bahan timah, yaitu:

·         Warna jernih mengkilap.

·         Titik didih = 2360C.

·         Warna putih kebiru-biruan.

·         Titik didih = 9070C.

·         Rho (ρ) = 0,0043.

·         Alpha (α) = 0,12.

Selain bahan logam yang telah disebutkan di atas, ada juga bahan logam yang lain yang tergolong sebagai bahan konduktor/penghantar pada jenis logam mulia, seperti perak, emas dan platina. Bahan logam ini dinamakan logam mulia karena bahan ini memiliki jumlah elektron valensi yang lengkap, sehingga sangat sulit untuk mengadakan reaksi lain.

Kegunaan Praktis Konduktor

1. Penangkal petir

Penangkal petir digunakan untuk mengalihkan arah sambaran petir menuju ke bagian luar dari bangunan sehingga tidak merusak peralatan listrik di dalam bangunan. Penangkal petir terdiri dari dua batang penghantar dengan salah satu ujung batang berbentuk runcing. Bahan penyusun dari penangkal petir merupakan penghantar listrik. Penangkal petir merupakan penghantar listrik yang panjang dan memiliki dua bagian yang terletak di ujung dan dipasang pada letak yang berjauhan. Bagian pertama dipasang secara vertikal di atas atap bangunan dan ujung kedua ditanam di dalam tanah.

Muatan listrik yang terkumpul di ujung penangkal petir dialirkan melalu kabel yang terhubung antara batang penghantar di atap bangunan dan batang penghantar di dalam tanah. Pengaliran petir ke tanah membuat udara di sekitar bangunan selalu bermuatan netral. Keberadaan penangkal petir membuat lingkungan di sekitar bangunan jarang terkena sambaran petir.