Muatan listrik, Q, adalah
muatan dasar yang dimiliki suatu benda. Satuan Q adalah coulomb, yang merupakan 6.24 x 1018
muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik
total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan
elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif.
Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh
karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar. Dalam
atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang
mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).
1.Konduktor
Penghantar dalam
teknik
elektronika adalah zat
yang dapat menghantarkan arus listrik, baik berupa
zat padat, cair atau gas. Karena sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor.
Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan jenis yang kecil. Pada umumnya
logam bersifat konduktif. Emas,
perak, tembaga, alumunium, zink,
besi
berturut-turut memiliki tahanan jenis semakin besar. Jadi sebagai penghantar
emas adalah sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya, maka secara
ekonomis tembaga dan alumunium paling banyak digunakan.
a.Jenis 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. Modulus kenyalnya (modulus
elastisitas) cukup besar.
Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai 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).
b. Karakteristik Konduktor
Ada 2 (dua) jenis karakteristik konduktor, yaitu:
1. karakteristik mekanik, yang
menunjukkan keadaan fisik dari konduktor yang menyatakan kekuatan tarik dari
pada konduktor
2. karakteristik
listrik, yang menunjukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus listrik yang
melewatinya
2.
Isolator
Biasanya disebut bahan penyekat. Penyekatan listrik terutama
dimaksudkan agar arus listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat
tersebut diberi tegangan listrik.
Bentuk bentuk penyekat
Seperti keadaan umum benda, maka penyekat penyekat memiliki
bentuk-bentuk yang serupa yaitu padat, cair, dan gas.
a.Padat
Berbentuk padat dibedakan menurut kelompok-kelompoknya yaitu bahan
tambang,antara lain sebagat berikut: batu pualam,asbes,mika,mikanit,mikafolium,mikalet.
b.Cair Cairan di antaranya:air,minyak
transformator,minyak bakel.
c.Gas Sedangkan gas
meliputi:nitrogen,hidrogen,karbon dioksida.
3.
Semikonduktor
Semikonduktor
merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan
sebuah IC (integrated circuit). Disebut semi atau setengah konduktor,
karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Bahan- bahan logam seperti
tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki
susunan atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak
bebas.
Sebenarnya
atom tembaga dengan lambang kimia Cu memiliki inti 29 ion (+) dikelilingi oleh
29 elektron (-). Sebanyak 28 elektron menempati orbit-orbit bagian dalam
membentuk inti yang disebut nucleus. Dibutuhkan energi yang sangat besar
untuk dapat melepaskan ikatan elektron-elektron ini. Satu buah elektron lagi
yaitu elektron yang ke-29, berada pada orbit paling luar.
Susunan Atom Semikonduktor
Bahan
semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon (Si), Germanium (Ge)
dan Galium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang
dikenal untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi
popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon
merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada dibumi setelah oksigen (O2).
Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur
silikon. Dapatkah anda menghitung jumlah pasir dipantai.