Dokumen tersebut membahas tiga kelompok bahan penghantar listrik yaitu konduktor, isolator, dan semi konduktor serta menjelaskan karakteristik dan contoh masing-masing kelompok."

1. Bahan
Penghantar
Listrik
Bahan Penghantar listrik dapat
dikelompokkan menjadi :
1. Bahan Penghantar konduktor
2. Bahan Penghantar Penyekat
(isolator)
3. Bahan Setengah Penghantar
(semi konduktor)

2. 1. Bahan
Penghantar
konduktor
 Bahan Penghantar (konduktor) adalah
bahan yang menghantarkan listrik dengan
mudah.
 Bahan Konduktor mempunyai daya hantar
listrik (Electrical Conductivity) yang besar
 Bahan Konduktor mempunyai hambatan
listrik (Electrical Resistance) kecil.
 Bahan Konduktor digunakan untuk
mengalirkan arus listrik
 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

3. Yang
termasuk
Bahan
konduktor,
antara lain:
1. Logam biasa, seperti: tembaga,
aluminium, besi, dan sebagainya.
2. Logam campuran (alloy), yaitu sebuah
logam dari tembaga atau aluminium
yang diberi campuran dalam jumlah
tertentu dari logam jenis lain, yang gunanya
untuk menaikkan kekuatan mekanisnya.
3. Logam paduan (composite), yaitu dua
jenis logam atau lebih yang dipadukan
dengan cara kompresi, peleburan
(smelting) atau pengelasan (welding).

4. Bahan penghantar yang paling
banyak dipakai adalah tembaga,
karena tembaga merupakan
bahan penghantar yang paling
baik setelah perak dan
harganyapun murah
Akhir-akhir ini banyak digunakan
Aluminium dan Baja sebagai
penghantar walaupun tahanan
jenisnya agak besar, hal ini
dengan pertimbangan sangat
berlimpah dan harganya menjadi
lebih murah.

5. Sifat
Bahan
Konduktor
Bahan-bahan yang dipakai untuk
konduktor harus memenuhi
persyaratan-persyaratan sebagai berikut:
1. Konduktifitasnya cukup baik.
2. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik)
cukup tinggi.
3. Koefisien muai panjangnya kecil.
4. Daya hantar panasnya tinggi
5. Modulus kenyalnya (modulus
elastisitas) cukup besar.

6. 1. Daya Hantar Listrik (konduktifitas)
• Besar hambatan tersebut tergantung dari kualitas dan ukuran bahan
penghantar.
• Hambat jenis bahan penghantar adalah besarnya hambatan suatu
bahan penghantar yang mempunyai panjang1 meter dengan luas
penampang 1mm2 pada temperatur20C.
• Besarnya hambatan jenis suatu bahan dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan :
Logam atau material yang merupakan penghantar listrik yang
baik, memiliki konduktivitas listrik dengan Rho =107 (Ω.meter)-1

7. 2. Kekuatan
mekanisnya
(kekuatan
tarik) cukup
tinggi.
Sifat mekanis bahan
sangat penting, terutama
untuk hantaran diatas
tanah.
Oleh sebab itu, bahan
yang dipakai untuk
keperluan tersebut harus
diketahui kekuatanya.
Terutama menyangkut
penggunaan dalam
pendistribusian tegangan
tinggi

8. 3. Koefisien muai panjangnya kecil.
• Dalam suatu bahan akan mengalami perubahan volume bila
terjadi perubahan temperatur. Bahan akan memuai jika
temperatur suhu naik dan akan menyusut jika temperatur suhu
turun. Besarnya perubahan hambatan akibat perubahan suhu
dapat diketahui dengan persamaan :
𝑅 = 𝑅 𝑜{1+ ∝ (𝑡 − 𝑡 𝑜)
dimana :
R : besar hambatan setelah terjadinya perubahan suhu
Ro : besar hambatan awal, sebelum terjadinya perubahan suhu.
t : temperatur suhu akhir, dalam 0C
to : temperatur suhu awal, dalam 0C
α : koefisien temperatur tahanan

9. 4. Daya hantar panasnya tinggi
• Daya hantar panas menunjukkan jumlah panas yang
melalui lapisan bahan tiap satuan waktu.
Diperhitungkan dalam satuan Kkal/jam 0C.
• Terutama diperhitungkan dalam pemakaian mesin
listrik beserta perlengkapanya.
• Pada umumnya logam mempunyai daya hantar
panas yang tinggi.

10. Macam-Macam Bahan Penghantar
A. Aluminium
Aluminium murni mempunyai ciri-ciri :
1.Massa jenis 2,7 g/cm3,
2.titik leleh 658 0C
3.tidak korosif.
4.Daya hantar aluminium sebesar 35 m/Ω.mm2 atau kira-kira 61, 4 % daya hantar
tembaga.
5.dibentuik karena lunak,
6.kekuatan tariknya hanya 9 kg/mm2.
Untuk itu jika aluminium digunakan sebagai penghantar yang dimensinya
cukup besar, selalu diperkuat dengan baja atau paduan aluminium.
Penggunaan yang demikian misalnya pada kabel :
• ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced).
→ Untuk kabel saluran Transmisi Tegangan tinggi
• AAAC (All Alluminium Alloy Conductor)
→ Untuk kabel/kawat Penangkal Petir untuk Gedung maupun saluran Transmisi HV
• ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced),
→ Untuk kabel saluran Transmisi Tegangan tinggi

11. B. Tembaga
Kawat Tembaga mempunyai ciri-ciri :
1. daya hantar listrik yang tinggi yaitu 57 m/ ohm.mm2 pada suhu 200C.
2. Koefisien suhu tembaga 0,004 per 0C.
3. Tembaga mempunyai ketahanan terhadap korosi, oksidasi.
4. Massa jenis tembaga murni pada suhu 200 C adalah 8,96 g/cm3
5. Mempunyai titik Lebur 1085o C
6. Kekuatan tarik berkisar antara 20 hingga 40 kg/mm2
Pemakaian tembaga pada teknik listrik yang terpenting adalah sebagai
penghantar, misalnya :
 kawat kabel berisolasi (NYA, NYAF, NYM, NYY, NYFGbY),dll
 Lempeng tembaga solid (busbar),
 Kawat tembaga berlapis melamin, kumparan/lilitan pada lamel mesin dc,
cincin seret pada mesin ac, dan lain-lain

12. C. Besi Baja
Baja merupakan logam yang terbuat dari besi dengan campuran karbon.
Berdasarkan campuran karbonnya, baja dikategorikan menjadi tiga
macam, yaitu :
1. Baja dengan kadar karbon rendah ( 0 – 25 %),
2. Baja dengan kadar karbon menengah (0,25 – 0,55 %),
3. Baja dengan kadar karbon tinggi ( di atas 0,55 %).
Meskipun konduktivitas baja rendah yaitu : 7,7 m / ohm.mm2 , tetapi
digunakan pada penghantar transmisi yaitu ACSR, dimana fungsi baja
dalam hal ini adalah untuk memperkuat konduktor aluminium secara
mekanis setelah digalvanis dengan seng.
Keuntungan dipakainya baja pada ACSR adalah menghemat pemakaian
aluminium

13. Tabel konstanta bahan penghantar

14. 2. Bahan Penghantar Isolator
Bahan Penyekat (Insulator/isolator) adalah
bahan yang befungsi untuk menyekat
(misalnya antara 2 penghantar); agar tidak
terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila
kedua penghantar tersebut bertegangan.
Jadi bahan penyekat harus mempunyai
tahanan jenis besar dan tegangan tembus
yang tinggi.

15. Fungsi utama dari suatu bahan isolasi adalah:
1.Untuk mengisolasi antara suatu penghantar dengan
penghantar lainnya. Misalnya antara konduktor fasa
dengan konduktor fasa lainnya, atau konduktor fasa
dengan tanah
2. Untuk menahan gaya mekanis akibat adanya arus
pada konduktor yang diisolasi,
Mampu menahan tekanan yang diakibatkan panas
dan reaksi kimia

16. Sifat-sifat yang perlu di perhatikan pada bahan
isolasi :
1.Sifat listrik
2.Sifat mekanis
3.Sifat Termal
4.Sifat kimia

17. 1. Sifat Listrik
yaitu suatu bahan yang mempunyai tahanan jenis listrik yang
besar agar dapat mencegah terjadinya rambatan atau kebocoran
arus listrik antara hantaran yang berbeda tegangan atau dengan
tanah.
2. Sifat Mekanis
kekuatannya agar dapat dibatasi hal-hal penyebab kerusakan
karena akibat salah pemakaian. Misal memerlukan bahan yang
tahan terhadap tarikan

18. 3. Sifat Termis
Panas yang timbul pada bahan akibat arus listrik atau arus gaya
magnit berpengaruh kepada isolasi termasuk pengaruh panas dari
luar sekitarnya. Apabila panas yang terjadi cukup tinggi, maka
diperlukan pemakaian isolasi yang tepat agar panas tersebut tidak
merusak penyekatnya.
bahan isolasi harus memiliki sifat themal sebagai berikut:
- kemampuan untuk menahan panas tinggi (daya tahan panas)
- kerentanan terhadap perubahan bentuk pada keadaan panas.
- konduktivitas panas tinggi.
- koefisien muai panas rendah.
- tidak mudah terbakar.
- tahan terhadap busur api, dan lain-lain.

19. 4. Sifat kimia
Bahan isolasi harus memiliki kemampuan sebagai
berikut:
Akibat panas yang cukup tinggi
kelembaban udara atau basah disekitarnya.
daya tahan terhdap minyak dan ozon
kekedapan dan kekenyalan higroskopis yang tinggi.
daya serap air rendah
Stabil ketika mengalami radiasi

20. 1. Bahan isolasi padat, antara lain :
a. Bahan Tambang : batua pualam, asbes, mika, mekanit, mikafolium,
mikalek, dan sebagainya.
b. Bahan berserat, seperti : benang, kain, (tekstil), kertas, prespan,
kayu, dll.
c. Bahan lainnya : Gelas, Keramik, Plastik, Karet, Ebonit, bakelit dan
PVC
2. Bahan isolasi cair
Penyekat dalam bentuk cair ini yang paling banyak digunakan ada-
lah minyak transformator dan macam-macam minyak hasil bumi.
3. Bahan isolasi gas
Penyekat dalam bentuk gas ini dapat dikelompokkan ke dalam
Udara dan gas-gas lain, seperti : Nitrogen, Hidrogen dan Carbon
dioksida (CO ), dan lain-lain.
Macam-macam bahan isolasi listrik