Bahan Konduktor dan Tembaga

Germanium Instrinsik ~2.2 Semikonduktor Intrinsik Ferrite ~1.0 x 10 -2 Semikonduktor Intrinsik Silikon Intrinsik ~0.44 x 10 -3 Isolator Akuades Destiled Water ~1.0 x 10 -4 Isolator Bakelit ~1.0 x 10 -9 Isolator Glass ~1.0 x 10 -12 Isolator Mika ~1.0 x 10 -15 Isolator Kuarsa Quartz ~1.0 x 10 -17 Isolator

II.4. Bahan Konduktor dan Tembaga

II.4.1. Konduktor Listrik Konduktor listrik adalah bahan yang dapat mengalirkan arus listrik. Pada konduktor logam, seperti tembaga atau alumunium, partikel yang bergerak tersebut adalah elektron seperti dijelaskan sebelumnya. Bahan-bahan logam yang dapat mengalirkan arus listrik antara lain perak, tembaga, emas, alumunium, nikel, seng, kuningan, besi, timah putih, perunggu, timah hitam, dan baja disadur dari: wikipedia.com, 2009. Dari semua jenis konduktor listrik yang disebutkan tersebut, perak memiliki persen konduktivitas tertinggi sebesar 105, namun tembaga yang memiliki persen konduktivitas paling optimal yaitu 100. Tembaga merupakan konduktor listrik yang umum digunakan karena memiliki persentase konduktivitas listrik yang paling optimal. Berikut adalah tabel persentase konduktivitas bahan menurut IACS disadur dari: kp44.org, 2009. Tabel 2.2. Material IACS Conductivity kp44.org, 2009 Silver 105 Copper 100 Gold 70 Aluminum 61 Nickel 22 Zinc 27 Brass 28 Iron 17 Tin 15 Phosphor Bronze 15 Lead 7 Nickel Aluminum Bronze 7 Steel 3 to 15 II.4.2. Tembaga Tembaga biasanya diambil dari bijih dasar pada copperprytes tanah tambang dimana tembaga bereaksi secara kimiawi dengan besi dan belerang = CuFeS 2 . Proses pengolahan logam agak rumit, akan tetapi yang penting sebagai berikut Amanto dan Daryanto, 1999: 1 Bijih-bijih logam dikonsentrasikan, yaitu dilakukan proses basah untuk menghilangkan lumpur sebanyak mungkin. 2 Konsentrasi ini lalu dipanaskan pada arus udara, sehingga menghilangkan belerang. Lalu dioksidasikan menjadi terak yang mengapung di atas cairan murni tembaga sulfid Cu 2 S. 3 Tembaga sulfid cair dipisahkan dari terak. Sejumlah tembaga sulfid dioksidasikan, lalu membentuk reaksi kimia dengan sisa sulfid menghasilkan tembaga kasar. Tembaga kasar lalu diolah dengan dua cara, yaitu sebagai berikut a. Dicairkan lagi dalam dapur, sehingga kotoran dioksidasikan dan lepas sebagai terak. b. Elektrolisis yang menggunakan sebatang tembaga kasar sebagai anode dan lempengan tipis tembaga murni sebagai katode. Selama elektrolisis, tembaga anode berkurang perlahan-lahan dan tembaga dengan kemurnian tinggi termuat pada katode. Tembaga katode yang terbentuk adalah 99.97 murni. Gambar 2.10. Elektrolisis Pemurnian Tembaga II.4.3. Sifat-Sifat Tembaga Sifat fisik terpenting pada tembaga adalah daya penghantar listrik yang sangat tinggi. Oleh karena itu, sebagian besar hasil dari tembaga digunakan pada industri listrik. Tembaga digunakan untuk pelistrikan bila kemurniannya sangat tinggi. Kandungan kotoran akan mengurangi konduktivitasnya. Hanya dengan kandungan fosfor 0.04 akan mengurangi daya penghantar listrik sebanyak 25. Daya hantar panas dan tahan karat pada tembaga juga tinggi. Hal tersebut membuat tembaga digunakan sebagai bahan dalam pembuatan radiator, ketel, dan perlengkapan pemanasan yang lain. Tembaga juga bersifat dapat ditempa malleable dan dapat diregangkan ductile. Pada akhir-akhir ini biaya produksi tembaga makin meningkat, sehingga untuk beberapa kebutuhan pelistrikan dan lainnya telah digantikan oleh aluminium. Walaupun konduktivitas listrik dan panas pada aluminium ternyata lebih rendah daripada tembaga. Tegangan tarik dari tembaga dirol berat mencapai kira-kira 375 Nmm 2 . Sehingga untuk kebutuhan permesinan yang kekuatannya lebih besar, tembaga harus dalam bentuk paduan Amanto dan Daryanto,1999. Gambar 2.11. Diagram Keseimbangan Tembaga Seng Gambar 2.12. Diagram Tegangan dan Regangan II.4.4. Paduan Tembaga Paduan tembaga telah berkurang penggunaannya daripada waktu yang lampau. Harga tembaga yang meningkat dengan cepat, ditambah lagi dengan kenyataan bahwa kualitas bahan murah yang lain telah meningkat akhir-akhir ini, telah mengurangi penggunaan paduan tembaga untuk beberapa kebutuhan. Selain itu teknik pembuatannya telah diperbaiki, sehingga menyebabkan bahan kurang ductile dapat dipakai. Karena itu baja ringan yang kualitasnya baik sekarang sering digunakan. Sekalipun demikian paduan tembaga kuningan dan perunggu masih perlu dipertimbangkan keistimewaannya Amanto dan Daryanto, 1999.

II.5. Arus Listrik Searah DC