Isolator, Konduktor, Semikonduktor, Superkonduktor Dan Contohnya

Di dalam ilmu bahan listrik dikenal dengan 4 jenis bahan dalam kemampuannya menghantarkan lisrik. Bahan yang dimaksud adalah bahan konduktor, isolator, semikonduktor dan superkonduktor.

Empat bahan yang telah disebutkan memiliki karakteristik masing-masing dalam menghantarkan listrik. Perbedaan kemampuan keempat bahan tersebut didasarkan oleh struktur atom yang dimilikinya.

Berdasarkan ilmu kimia bahwa setiap atom pada suatu bahan memiliki elektron valensi yang merupakan elektron dengan ikatan lemah pada inti atomnya. Elektron valensi yang terluar membentuk ikatan valensi dengan atom lain untuk dapat mencapai keseimbangan.

Dari proses keseimbangan elektron tersebut ternyata masih ada elektron di luar ikatan yang mampu bergerak bebas. Elektron tersebut memiliki sebutan sebagai elektron bebas yang berfungsi dalam menghantarkan arus listrik.

Berikut ini kami akan menjelaskan mengenai 4 sifat bahan listrik dalam kemampuannya menghantarkan arus listrik. Selain itu kami juga akan memberikan contoh dari bahan konduktor, isolator, semikonduktor dan superkonduktor.

Isolator

isolator adalah bahan yag tidak baik dalam menghantarkan arus listrik. Suatu bahan isolator hanya memiliki sedikit elektron bebas sehingga hal tersebutlah yang membuatnya sukar menghantarkan listrik.

Berbeda halnya pengertian isolator menurut ilmu fisika, bahan isolator adalah bahan yang tidak baik dalam menghantarkan kalor.

Bahan isolator biasa digunakan sebagai bahan isolasi terhadap bahan konduktor. Dengan adanya bahan isolasai yang membalut bahan konduktor membuat kontak dengan bahan konduktor akan menjadi aman.

Syarat Bahan Isolator

Berikut ini merupakan syarat benda dikatakan isolator

1. Mempunyai resistivitas (mengisolir listrik) yang baik
2. Mempunyai tahanan listrik yang tinggi
3. Memiliki susunan atom yang kuat sehingga memiliki jumlah elektron bebas yang sedikit
4. Memiliki tegangan tembus (breakdown voltage) yang besar

Contoh Isolator

Bahan isolator secara umum terbagi menjadi 3 macam, yaitu bahan isolator padat, bahan isolator cair dan bahan isolator gas. Contoh isolator padat adalah kaca, keramik, karet, PVC, kertas, plastik, polietilen dll.

Contoh isolator cair adalah minyak transformator dan minyak silikon. Sedangkan contoh isolator gas adalah gas ethana, gas oksida, gas hidrokarbon dan gas lainnya. Untuk lebih jelasnya kalian bisa baca pada artikel “14 Macam Jenis Bahan Isolator Listrik”

Konduktor 

Benda yang dapat menghantarkan panas dan listrik dengan baik disebut kondukor. Suatu bahan konduktor memiliki banyak elektron bebas sehingga hal tersebutlah yang membuatnya mudah menghantarkan arus listrik.

Berbeda halnya pengertian konduktor menurut ilmu fisika, bahan konduktor adalah bahan yang snagat baik dalam menghantarkan kalor.

Syarat Bahan Konduktor

Berikut ini merupakan karakteristik dan syarat suatu benda dikatakan konduktor

1. Memiliki Konduktivitas yang bagus
2. Mempunyai kekuatan mekanis (kekuatan tarik yang cukup tinggi)
3. Mempunya koefisien muai yang kecil
4. Memiliki modulus kenyal atau elastisitas yang besar
5. Daya termoelektrik yang berbeda antar bahan

Contoh Bahan Konduktor

Bahan konduktor secara umum juga terbagi menjadi 3 macam jenis, yaitu bahan konduktor padat, bahan konduktor cair dan bahan konduktor gas. Contoh bahan konduktor padat adalah, tembaga, besi, timah perak dll.

Contoh bahan konduktor cair adalah air raksa dan asam sulfat. Sedangkan bahan konduktor gas adalah gas Argon, Krypton dan Noin.

Semikonduktor

Semikonduktor adalah bahan yang dapat bersifat sebagai isolator (tidak baik dalam menghantarkan listrik) dan juga dapat bersifat sebagai konduktor (baik dalam menghantarkan arus listrik). 

Sifat bahan semikonduktor yang dapat menjadi isolator dan konduktor bergantung dari bahan campurannya (doping). Pada dasarnya bahan semikonduktor bersifat isolator namun dengan tambahan campuran tertentu membuatnya dapat menjadi konduktor.

Contoh Semikonduktor

Secara umum bahan semikonduktor dibagi menjadi dua jenis, yaitu semikonduktor instrinsik (murni) dan semikonduktor ekstrinsik (campuran). Contoh semikonsuktor adalah silikon, germanium, boron, gallium, indium Antimoni, Arsenik dan Phospor.

Semikonduktor Intrinsik (Murni)

Bahan semikonduktor instrinsik merupakan bahan isolator yang belum diberi campuran bahan lain. Bahan ini memiliki ikatan atom yang kuat dengan 4 elektron valensi. Contoh semikonduktor instrinsik adalah Silikon dan Germanium.

Bahan semikonduktor Eksterinsik (Campuran)

Bahan semikonduktor ekstrinsik merupakan bahan isolator yang sudah diberi campuran atau doping bahan lain sehingga membuat struktur atomnya berubah. Bahan semikonduktor ekstrinsik dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe P dan N.

1. Semikonduktor tipe P (Positif)

Semikonduktor yang diberi campuran bahan dengan jumlah elektron valensi 3. Campuran tersebut membuat struktur atom semikonduktor P ini kekurangan elektron. Bahan campuran untuk semikonduktor tipe P adalah boron, gallium dan Indium.

2. Semikonduktor tipe N (Negatif)

Semikonduktor yang diberi campuran bahan dengan jumlah elektron valensi 5. Campuran tersebut membuat struktur atom semikonduktor N ini kelebihan elektron. Bahan campuran untuk semikonduktor tipe N adalah Antimoni, Arsenik dan Phospor.

Bahan semikonduktor tipe P dan N sering dijadikan bahan dasar komponen elektronika. Misalnya, untuk membuat dioda digunakan campuran semikonduktor tipe P dan N, untuk membuat transistor digunakan campuran semikonduktor P-N-P atau N-P-N.

Superkonduktor

Superkonduktor adalah bahan yang paling baik dalam menghantarkan listrik. Bahan ini memiliki resistansi (tahamam) 0 ohm yang membuatnya sangat efektif untuk dijadikan penghantar pada transmisi. 

Namun sayangnya, bahan ini masih dalam tahap pengujian oleh ahli dan belum diaplikasikan. Beberapa contoh superkonduktor adalah Mercury, Niobium Alloy, Fullerenes, dan Magnesium diboride.

Jadi itulah materi tentang sifat sifat bahan listrik, mulai dari bahan konduktor beserta contohnya, bahan isolator beserta contohnya, bahan semikonduktor beserta contohnya, bahan superkonduktor dan contohnya.