BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang
Bahan listrik dalam sistem tenaga listrik merupakan salah satu elemen penting yang akan menentukan kualitas penyaluran energi listrik itu sendiri. Namun masih banyak di antara kita yang belum memahami arti Ilmu Bahan Listrik. Bahan listrik menjadi mata kuliah wajib bagi mahasiswa teknik elektro.
Bahan listrik merupakan ilmu yang mempelajari tentang jenis-jenis bahan atau benda yang memiliki sifat-sifat tertentu yang digolongkan menjadi konduktor, peyekat atau isolator, semikonduktor, magnetis, superkonduktor
dan lain sebagainya.
pemahaman dan pengenalan tentang bahan-bahan listrik sangat diperlukan sebagai dasar dalam penguasaan ilmu atau teknologi di bidang kelistrikan.
Dalam teknik listrik, khususnya pada pelajaran praktek, mempelajari dan memahami bermacam-macam bahan beserta sifat-sifatnya merupakan hal yang sangat penting, guna memilih suatu bahan penyekat misalnya, bahan tadi perlu disesuaikan dengan penggunaannya, umpamanya penyekat harus memiliki sifat-sifat tahanan jenis yang besar, tahan terhadap lembab, panas, reaksi bahan kimia dan sebagainya. Selain sifat, bahan juga mempunyai bermacam -macam bentuk. Oleh sebab itu, dibuatlah makalah ini untuk lebih meningkatkan pemahaman kita terutama mahasiswa teknik elektro tentang bahan listrik dan sifat-sifatnya.
1.2.
Rumusan Masalah
Permasalahan dalam makalah ini dititikberatkan pada masalah mengenai bagaimana sifat-sifat bahan listrik seperti bahan konduktor, isolator atau penyekat, semikonduktor, magnetis dan superkonduktor
1.3.
Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk meningkatkan pengetahuan dan pemahaman tentang sifat-sifat bahan listrik seperti bahan bahan konduktor, isolator atau penyekat, semikonduktor, magnetis serta superkonduktor. 1.4.
Manfaat
Adapun manfaat yang dapat dipeoleh dari penyusunan makalah ini adalah kita semua dapat mendalami dan memahami secara mendalam tentang sifat-sifat bahan listrik yang memiliki manfaat tersendiri bagi kita dan agar kita terhindar dari hal-hal yang buruk yang mungkin terjadi bagi kita yang disebabkan karena kurang memahami sifat-sifat dari bahan listrik tersebut.
2
BAB 2 PEMBAHASAN Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain pengelompokkan berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat dikelompokkan sebagai berikut. 1. Bahan penghantar 2. Bahan penyekat 3. Bahan semikonduktor 4. Bahan superkonduktor
2.1.
bahan penghantar (konduktor)
Penghantar
dalam teknik
elektronika adalah zat adalah zat yang
dapat
menghantarkan
arus listrik, 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. Konduktor adalah bahan yang sangat baik kemampuannya dalam menghantarkan listrik, hampir seluruh logam logam adalah konduktor.
contoh beberapa jenis konduktor
3
Contoh
konduktor
diantaranya
adalah emas, perak, tembaga, alumunium,
seng, besi berturut-turut memiliki tahanan jenis semakin membesar. Jadi sebagai penghantar emas adalah sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya, maka secara ekonomis tembaga dan alumunium paling banyak digunakan. Yang termasuk 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 orbitorbit elektron, bahan ini memiliki sifat sebagai penghantar listrik. Bahan penghantar memiliki sifat-sifat penting, yaitu: a. Daya Hantar Listrik Arus yang mengalir dalam suatu penghantar selalu mengalami hambatan dari penghantar itu sendiri. Besar hambatan tersebut tergantung dari bahannya. Besar hambatan tiap meternya dengan luas penampang 1mm2 pada temperatur 200C dinamakan hambatan jenis. b. Koefisien Temperatur Hambatan Telah kita ketahui bahwa dalam suaut bahan akan mengalami perubahan volume bila terjadi perubahan temperatur. Bahan akan memuai jika temperatur suhu naik dan akan menyusut jika temperatur suhu turun. c. Daya Hantar Panas Daya hantar panas menunjukkan jumlah panas yang melalui lapisan bahan satuan waktu. Diperhitungkan dalam satuan KKa/Jam 0C. terutama diperhitungkan dalam pemakaian mesin listrik beserta perlengkapannya. Pada umumnya logam mempunyai daya hantar panas yang tinggi.
4
d. Daya Tegangan Tarik Sifat mekanis bahan sangat penting, terutama untuk hantaran diatas tanah. Oleh sebab itu, bahan yang dipakai untuk keperluan tersebut harus ketahui kekuatannya. Terutama menyangkut penggunaan dalam pedistribusian tegangan tinggi. e. Timbulnya daya Elektron-motoris Termo Sifat ini sangat penting sekali terhadap dua titik kontak yang terbuat dari dua bahan logam yang berlainan jenis, karena dalam suatu rangkaian, arus akan menimbulkan daya elektro-motoris termo tersendiri bila terjadi perubahan temperatur suhu. Daya elektro-motoris termo dapat terjadi lebih tinggi, sehingga dalam pengaturan arus dan tegangan dapat menyimpang meskipun sangat kecil. Besarnya perbedaan tegangan yang dibangkitkan tergantung pada sifat-sifat kedua bahan yang digunakan dan sebanding dengan perbedaan temperaturnya. Daya elektro-motoris yang dibangkitkan oleh perbedaan temperatur disebut dengan daya elektro-motoris termo. Dari sekian banyak logam yang digunakan dalam teknik listrik dan elektronika, antara lain ;alumunium, tembaga, seng, timah dan sebagainya. Bahan padat lain yang dapat dipakai untuk peghantar adalah wolfram yang digunakan untuk filamen katoda pada tabung elektron, lampu-lampu pijar, dan alat pemanas dengan temperatur yang tinggi. Dwilogam atau yang sering disebut dengan bimetal adalah dua jenis logam yang disambung menjadi satu. Pemakaian dalam bidang kelistrikan sangat luas, misal ; kontak pengatur, regulator. Digunakan untuk menjaga agar temperatur panas selalu konstan. Bimetal ini dipasang didalam pemanas dan fungsinya memutus rangkaian bila temperaturnya meningkat dan akan menyambung kembali rangkaian bila temperaturnya turun.
5
2.2.
Bahan Penyekat (isolator/insulator)
Bahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, ini disebabkan jumlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat kuat. Elektro-elektronya sulit untuk bergerak atau bahkan tidak sangat sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan dari luar. Bahan isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik). Pentyekat listrik terutama dimaksudkan agar listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik. Untuk dapat memenuhi persyaratan tersebut, diperlukan jenis bahan yang sesuai.
Termos merupakan contoh aplikasi dari isolator Selain syarat tersebut juga diperlukan syarat yang lain yang dipertimbangkan untuk memenuhi pemakaianya, antara lain : a. Sifat Kelistrikan Bahan penyekat mempunyai tahanan listrik yang besar. Penyekat listrik ditujukan untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik antara kedua penghantar yang berbeda potensial atau untuk mencegah loncatan listrik ketanah. Kebocoran arus listrik harus dibatasi sekecil-kecilnya (tidak melampui batas yang telah ditentukan oleh peraturan yang berlaku).
6
b. Sifat Mekanis Mengingat
luasnya
pemakaiannya
pemakaian
bahan
penyekat,
maka
dipertimbangkan kekuatan struktur bahannya. Dengan demikian, dapat dibatasi hal-hal penyebab kerusakan dikarenakan kesalahan pemakaiannya. Misalnya diperlukan bahan yang tahan tarikan, maka kita harus menggunakan bahan dari kain daripada kertas. Bahan kain lebih kuat terhadap tarikan daripada bahan kertas.
c. Sifat Termis Panas yang ditimbulkan dari dalam oleh arus listrik atau oleh arus gaya magnet, berpengaruh terhadap kekuatan bahan penyekat. Demikian panas yang berasal dari luar (alam sekitar). Dalam hal ini, kalau panas yang ditimbulkan cukup tinggi, maka penyekat yang digunakan harus tepat. Adanya panas juga harus dipertimbangkan, agar tidak merusak bahan penyekat yang digunakan. d. Sifat Kimia Panas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat mengakibatkan perubahan susunan kimia bahan. Demikian juga pengaruh adanya kelembaban udara, basah yang ada di sekitar bahan penyekat. Jika kelembaban tidak dapat dihindari, haruslah dipilih bahan penyekat yang tahan terhadap air. Demikian juga adanya zat-zat lain dapat merusak struktur kimia bahan. Mengingat adanya bermacam-macam asal, sifat dan ciri bahan penyekat, maka untuk memudahkan kita dalam memilih untuk aplikasi dalam kelistrikan, kita akan membagi bahan penyekat berdasar kelompoknya. Pembagian kelompok bahan penyekat adalah sebagai berikut : * Bahan tambang (batu pualam, asbes, mika, dan sebagainya) * Bahan berserat (benang, kain, kertas, prespon, kayu, dan sebagainya) * Gelas dan keramik
7
* Plastik * Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainya * Bahan yang dipadatkan.
Penyekat bentuk cair yang penting dan banyak digunakan adalah minyak transformator dan macam-macam hasil minyak bumi. Sedang penyekat bentuk gas adalah nitrogen dan karbondioksida (CO2). Penggunaan bahan isolator selain sebagai bahan penyekat adalah sebagai bahan tahanan (resistor). Bahan tahanan yang umumnya dipakai merupakan paduan/ campuran logam-logam terdiri dari dua atau lebih unsur bahan campuran. Pemakaian bahan tahanan dalam kelistrikan, antara lain * Untuk pembuatan kotak tahanan standart dan shunt * Untuk tahanan dan rheostats * Untuk unsur pemanas, kompor listrik dan sebagainya.
Sesuai dengan penggunaanya bahan tahanan haruslah memiliki tahanan jenis yang tinggi, koefisien temperatur yang tinggi, dan memiliki daya elektro-motoris termo yang kecil. Pada penggunaan yang membutuhkan daya tahan panas tinggi, bahan tahanan harus dipilih yang memiliki titik cair yang tinggi, selain itu bahan tahanan. pada keadaan panas yang tinggi tidak mudak dioksidir sehingga menjadi berkarat.
2.2.1. Bentuk-bentuk Penyekat
Seperti keadaan benda pada umumnya, maka penyekat-penyekat juga memiliki bentuk-bentuk yang serupa yaitu padat, cair, dan gas.
8
A. Penyekat Padat Penyekat padat dibedakan menurut kelompok-kelompoknya yaitu :
1) Bahan tambang
Batu Pualam, Kwalitas ditentukan oleh kepadatan dan penggosokannya.
Semakin padat dan semakin licin, semakin kurang daya penyerapan airnya. Karena sifatnya mudah pecah dan berat, maka sekarang kurang banyak dipakai.
Asbes, Asbes merupakan bahan berserat, tidak kuat, dan mudah putus.
Bukan penyekat yang baik. Keistimewaannya adalah tidak dapat dibakar, jadi tahan panas tinggi. Banyak digunakan pada peralatan listrik rumah tangga seperti setrika listrik, kompor listrik, dan alat-alat pemanas lainnya.
Mika, Data teknisnya : Daya sekat listrik dan kekuatan mekanis sangat
tinggi dan elastis pula. Daya tahan panas tinggi (tidak sampai ratusan derajat) dan penahan air yang baik. Sangat ringan, dan bening (transparan). Banyak digunakan pada peralatan listrik rumah tangga seperti setrika listrik, kompor listrik, dan alat-alat pemanas lainnya.
Mikanit, Mikanit adalah mika yang telah mendapat perubahan bentuk
maupun susunan bahannya. Berbentuk agak padat. Biasa dipakai pada Komutator.
Mikafolium , Semacam mikanit dan sebagai bahan digunakan di atas
lapisan kertas tipis. Mudah dibengkokkan dengan pemanas. Biasanya dipakai untuk membungkus kawat atau batang lilitan sebagai penyekat pada mesin listrik tegangan tinggi.
Mikalek , Digunakan gelas dan plastic sebagai bahan dasar. Bubuk mika
merupakan bahan pengisi. Kekuatan mekanis tinggi dan sering dipakai pada penyearah arus logam (air raksa), peralatan radio dan tenaga listrik. Mikalek merupakan mika terbaik, sehingga dapat memenuhi persyaratan yang diperlukan sebagai penyekat.
9
B. Bahan Berserat
Sebenarnya bahan ini kurang baik karena sifat yang sangat menyerap air. Beberapa contohnya:
Benang, Sebenarnya tidak semata-mata digunakan sebagai penyekat,
tetapi lebih condong digunakan sebagai pengisi kabel, terutama kabel tanah.
Tekstil, Dari benang ditenun menjadi pita dan kain dengan berbagai
corak, ukuran, dan kwalitasnya. Bahan tekstil digunakan dalam bidang kelistrikan sebagai penyekat kawat lilitan mesin listrik, pengikat, dsb. Karena bersifat menyerap cairan, untuk perbaikan daya sekat dilapis atau dicelup ke dalam cairan lak penyekat.
Kertas, Kertas bahan penyekat dengan alkali memiliki harga yang mahal.
Berwarna kuning atau coklat muda. Kekuatan kertas tergantung dari kadar airnya. Untuk mengatasinya kertas dilapisi lak penyekat. Biasa digunakan pada lilitan kawat, kumparan, penyekat kabel, dan kondensator kertas. Biasanya memiliki ketebalan tertentu.
Prespan, Dibanding dengan kertas, prespan lebih padat, jadi kurang
menyerap air.
Kayu, Pada jaman dahulu sering digunakan untuk tiang listrik. Kayu dapat
rusak karena factor biologi, supaya tahan lama kayu harus diawetkan lebih dulu. Kayu juga harus dimampatkan agar kadar airnya dapat berkurang C. Gelas dan Keramik
Gelas, Merupakan penyekat yang baik untuk listrik, namun sangat rapuh.
Biasanya dipakai dalam pembuatan bola lampu pijar.
Keramik, Keramik memiliki daya sekat yang tinggi. Biasanya dibuat
menjadi porselin dan steatite.
10
Steatit, Bagian dari dalam saklar dan kotak tusuk. Biasanya juga
pembuatan manik-manik untuk menyekat kawat penghubung yang dapat melentur dan letaknya berdekatan dengan alat pemanas listrik.
Porselin , Merupakan bahan yang penting dalam penyekatan karena
memiliki kekukuhan mekanis yang sangat besar.Untuk pembuatan bagian isolasi alat-alat listrik yang harus menahan gaya tekan yang berat, bahan porselin baik sekali. Air tidak dapat menyerap karena adanya email pada permukaan. D. Plastik
Sifat baik dari bahan plastik antara lain : ringan, daya hantar panas rendah, tahan air, dan daya sekat tinggi. Untuk dipakai pada bahan yang lebih panas, plastik kurang baik. Ada 2 jenis plastik yaitu:
Thermoplastic . Pada suhu 60 derajat sudah menjadi lunak. Pemanasan
sampai mencair tidak merubah struktur kimiawi.
Thermosetting plastic, Bahan ini telah mengalami proses pencairan dan
telah dicetak dan mengalami perubahan struktur kimiawi sehingga tidak dapat lunak lagi walaupun dipanaskan. E. Karet dan Ebonit
Karet, Bersifat elastis dan berguna untuk menahan tumbukan. Digunakan
sebagai penyekat hantaran listrik, penggunaan pipa karet untuk menyekat sepatu kabel, dan pembungkus kabel.
Ebonit , Dapat dibengkokan dalam air yang mendidih, dapat dikikir, dibor,
dan dibubut. Tahan terhadap asam dan dipakai sebagai bak akumulator. Tidak dapat menyerap air. Tidak tahan panas.
11
F. Bahan Cair
Air, Air suling atau air murni dapat disebut sebagai bahan penyekat
walaupun masih dapat mengantar arus listrik dalam jumlah yang sangat kecil.
Minyak
Transformator ,
Diperlukan
sebagai
pendingin
pada
transformator yang di akibatkan lilitan kawat. Tanpa pendinginan akan merusak penyekat inti, lilitan dan pada bagian tertentu. Minyak transformator harus memenuhi eprsyaratan kelayakan penggunaan.
Minyak kabel, Umumnya dibuat pekat dan untuk menambah pekat dapat
dicampur dengan dammar. Digunakan untuk memadatkan penyekat kertas pada kabel tenaga, kabel tanah, terutama kabel tegangan tinggi. G. Bahan Gas
Nitrogen, Digunakan sebagai pengontrol saluran kabel pengisi/distribusi
untuk mengetahui masih baik tidaknya penyekat kabel yang dipakai. Terutama pada kabel tanah yang sering terjadi karat, goresan dan retak pada timah hitam,
Hidrogen , Digunakan sebagai pendingin turbogenerator dan kondensor
sinkron. Walaupun sebagai pendingin juga merupakan penyekat panas dan listrik.
Karbon dioksida, Digunakan dalam turbogenerator. Memiliki sifat
mematikan api. Sebagai pengaman untuk pencampuran hydrogen dan udara yang dapat mengakibatkan ledakan.
12
2.3. Semi Konduktor 2.3.1. Struktur Fisis Bahan Semi konduktor
Silikon dan germanium adalah bahan yang biasanya dipakai sebagai bahan semi konduktor. Kedua bahan tersebut terdapat dalam kolom ke empat dari sistem periodik unsurunsur kimia. Pada material ini, lapisan terluar elektron-elektron yang sering juga disebut lapisan valensi (menurut model atom Bohr), terdiri dari empat elektron yang memungkinkan suatu hablur atau kristal murni untuk membentuk ikatan-ikatan kovalen yang kuat. Pada struktur atom silikon murni terdapat tiga lapisan yaitu lapisan dalam mempunyai dua elektron, lapisan tengah mempunyai delapan elektron, dan lapisan luar mempunyai empat elektron. Sedangkan pada struktur atom germanium murni, terdapat empat lapisan masingmasing mengandung dua, delapan, delapan belas, dan empat elektron. Ikatan kovalen yang terjadi adalah sangat kuat sekali, sehingga akan diperlukan energi yang cukup besar untuk membebaskan sebuah elektron dari ikatannya. Dapat dikatakan bahwa pada temperatur kamar, bahan semi konduktor murni mempunyai tahanan listrik yang sangat tinggi, oleh karena itu merupakan bahan isolator. Tahanan jenis bahan semi konduktor akan turun dengan naiknya temperatur. Untuk mempersiapkan bahan semi konduktor murni, misalnya digunakan sebagai transistor atau penyearah (rectifier ), perlu dilakukan rekayasa (engineering ) sehingga energi dari elektron-elektron pada lapisan valensi bertambah. Hal ini dapat dilakukan dengan suatu proses yang biasanya disebut Doping , dimana bahan semi konduktor dicampur dengan bahan lain. Dengan kata lain, “ Doping ” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada Semikonduktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya
Integrated Circuit (IC) merupakan contoh dari semi kondu ktor 13
2.3.2.
Macam-macam bahan semi konduktor
A. Semi konduktor Intrinsik (bahan semi konduktor murni) Jenis bahan semi konduktor intrinsik umumnya mempunyai valensi empat dan ikatan dalam kristalnya adalah ikatan kovalen, hal ini dapat dimengerti karena elektron valensi pada kulit terluar dipakai bersama-sama. Pada bahan semi konduktor intrinsik, hantaran listrik yang terjadi disebabkan oleh mengalirnya elektron karena panas. Apabila temperatur naik, maka akan terjadi random thermos sehingga akan ada elektron yang terbebas dari ikatan atomnya (elektron pada kulit terluarnya). Dengan terlepasnya elektron ini, maka terjadilah kekosongan elektron yang sering disebut “hole . Hole ini mempunyai sifat seperti partikel-pertikel yang dapat ”
menghantarkan arus listrik karena dapat berpindah-pindah, dan dianggap sebagai partikel
yang
bermuatan
positif
sebesar
muatan
elektron.
Gerakan hole ini
menyebabkan gerakan elektron yang terikat. Sifat-sifat semi konduktor intrinsik:
Jumlah elektron bebas sama dengan hole
Hantaran arus disebabkan oleh elektron bebas dan hole
Arah pergerakan hole sama dengan arah polaritas medan listrik E dan berlawanan arah dengan pergerakan elektron
Umur rata-ratanya adalah antara 100-1000 detik atau lebih. Umur rata-rata dari sepasang elektron-hole (electron-hole pair ) adalah jumlah waktu saat tertutupnya pasangan elektron-hole sampai bertemunya elektron bebas dengan hole. Adapun yang mengisi hole pada umumnya adalah elektron yang terikat dilapisan sebelah bawahnya.
B.
Semi konduktor Ekstrinsik (semi konduktor tidak murni) Jenis bahan semi konduktor ekstrinsik didapat dengan jalan mengadakan Doping antara bahan semi konduktor intrinsik dengan bahan yang valensinya berada dibawah atau di atas bahan intrinsik tersebut. Atas dasar tersebut, dibedakan dua jenis semi konduktor ekstrinsik, yaitu : 14
a) N-type semi konduktor b) P-type semi konduktor
a) N-type semi konduktor Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi empat di Doping dengan atom lain yang valensinya lebih tinggi (misalnya valensi 5), maka molekul bahan campuran tersebut akan mengalami kelebihan satu elektron, selanjutnya elektron ini merupakan elektron bebas (lihat gamb ar -3 diatas). Pen Doping an dapat dilakukan melalui proses pemanasan, sehingga akan terjadi penyesuaian diri dari dua macam atom yang berbeda valensinya dalam membentuk suatu molekul/kristal. Atom yang menyebabkan terjadinya elektron bebas dalam satu susunan kristal atom disebut atom donor , dan jenis bahan macam ini dinamakan N-type semi konduktor. Di dalam tubuh N-type semi konduktor dapat diperoleh dua pembawa muatan yaitu :
Elektron sebagai majority carrier Hole sebagai minority carrier
Dengan adanya kelebihan elektron, maka akan memberikan level energi baru dimana elektron akan mudah ber-eksitasi ke pita valensi. Jadi pada N-type semi konduktor akan terjadi level energi baru yang disebut energy level donor (Ed), dimana pada level ini berisi penuh dengan elektron, sehingga apabila ada elektron berpindah ke pita valensi, maka elekatron ini akan meninggalkan muatan positif pada level donor. Akibatnya pada atom bervalensi 5 terkumpul muatan positif
b) P-type semi konduktor Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi 4, di Doping dengan atom yang bervalensi 3, maka pada pencampuran ini akan terjadi kekurangan elektron atau akan terdapat lubang (hole). Seperti halnya pada N-type
15
semi konduktor, maka Doping ini dilakukan dengan pemanasan, sehingga setiap atom dapat menyesuaikan dirinya dengan baik dan akan membentuk kristal. Dengan adanya hole (kekurangan elektron), maka hole ini akan menarik elektron dari atom yang berdekatan dan selanjutnya atom yang telah kehilangan elektron tersebut akan menjadi lubang. Dengan demikian maka hole dapat berganti-ganti, seakan-akan merupakan muatan listrik positif yang sedang bergerak.
2.3.3. Bahan-bahan semi konduktor Bahan-bahan semi konduktor yang sering digunakan adalah Germanium dan Silikon. Sifat-sifat bahan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
A. Germanium Germanium merupakan salah satu bahan semi konduktor yang banyak dipakai. Germanium diperoleh sebagai serbuk berwarna kelabu melalui proses kimia, yaitu dengan mereduksi germanium oksida. Selain itu juga dapat diperoleh dari pemurnian Kadmium dan seng. Pada temperatur yang rendah, bahan semi konduktor ini bersifat sebagai isolator, kemudian pada suhu yang cukup tinggi, bahan ini berubah sifatnya menjadi bahan penghantar yang baik. Germanium merupakan bahan yang sangat luas pemakaianya didalam pembuatan rectifier , transistor, dan peralatan semi konduktor yang lain. Germanium yang dicampur dengan Arsen (As) disebut N-Germanium. N artinya negatif, karena pada temperatur kamar, germanium tipe N ini mempunyai banyak elektron bebas yang bermuatan negatif. Arsen yang memberikan elektron disebut donor. Germanium yang dicampur dengan Indium (In) yang mempunyai 3 elektron valensi disebut P-Germanium. P artinya positif, dan menunjukkan bahwa banyak sekali hole yang bermuatan positif yang ada dalam Germanium tipe P ini.
16
B. Silikon Silikon (Si) tidak ditemukan dalam bentuk aslinya, akan tetapi ditemukan dalam bentuk silica yang direduksi dengan kokas dan kemudian dimurnikan dengan converter, menghasilkan SiO atau SiHCL atau dengan proses destilasi secara berulang-ulang dan kemudian direduksi dengan hydrogen menghasilkan SiH. Sifat-sifat silikon : 1. Mempunyai mobilitas yang tinggi 2. Konstanta dielektriknya kecil 3. Konduktivitas termis yang besar 4. Disipasi panas yang baik. 5. Impurity ionization energy yang sangat kecil Dari sifat-sifat silikon tersebut diatas, maka silikon banyak digunakan sebagai bahan semi konduktor, misalnya sebagai dioda rectifier , thyristor (SCR), dan lain-lain. Senyawa silikon, SiO
(quartz ), sering dipergunakan pada alat-alat optik dengan index
bias 1,54.
2.4.
Bahan Magnetis
Medan magnet suatu bahan ditimbulkan oleh arus listrik, sedangkan arus listrik ditimbuLkan akibat aliran/gerak elektron. Bahan-bahan yang dapat di tarik oleh magnet disebut bahan magnetik dan yang tidak dapat ditarik oleh magnet disebut bahan non magnetik . Lebih lanjut, bahan magnetik di klasifikasikan sebagai berikut. 1. Bahan ferrromagnetik, bahan yang ditarik kuat oleh magnet. Contohnya adalah besi, baja, kobalt, dan nikel. 2. Bahan paramagnetik, bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contohnya adalah alumunium dan platina. 3. Bahan diamagnetik, bahan yang ditolak lemah oleh magnet. Contohnya adalah seng, bismuth, dan natrium klorida. 17
A. Bahan Diamagnetik
•
Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah nol.
•
Jika solenoida dirnasukkan bahan ini, induksi magnetik yang timbul lebih kecil.
•
Permeabilitas bahan ini: m < mo. Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.
B. Bahan Paramagnetik
•
Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah tidak nol.
•
Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar.
•
Permeabilitas bahan: m > mo. Contoh: aluminium, magnesium, wolfram, platina, kayu
C. Bahan Ferromagnetik
•
Bahan yang mempunyai resultan medan magnetis atomis besar.
•
Tetap bersifat magnetik ® sangat baik sebagai magnet permanen
•
Jika solenoida diisi bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik sangat besar (bisa ribuan kali).Permeabilitas bahan ini: m > mo. Contoh: besi, baja, besi silikon, nikel, kobalt.
Berdasarkan asalnya magnet dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:
1. Magnet alam, yakni magnet yang ditemukan di alam 2. Magnet buatan, yakni magnet yang sengaja di buat oleh manusia Selanjutnya, berdasarkan sifat kemagnetannya, magnet buatan dikelompokkan menjadi dua, yakni magnet tetap (permanen) dan magnet sementara. Magnet tetap adalah
18
magnet yang sifat kemagnetannya tetap dan terjadi dalam waktu relatif lama. Sebaliknya, magnet sementara adalah magnet yang sifatnya tisdak tetap atau sementara.
Magnet permanen (tetap) umumnya terbuat dari baja, sedangkan magnet tidak tetap terbuat dari besi lunak. Disesuaikan dengan kegunaannya, dewasa ini magnet dibuat dari beberapa jenis logam. Berdasarkan bahan yang digunakannya itu, magnet dapat dibedakan menjadi empat tipe:
a. Tipe Magnet Permanen Campuran Berdasarkan bahan campurannya, magnet permanen campuran dibagi menjadi 1. Magnet alcomax, dibuat dari campuran besi dan alumunium 2. Magnet alnico, dibuat dari campuran besi dan nikel 3. Magnet triconal, dibuat dari campuran besi dan kobal
b. Tipe Magnet Keramik Tipe magnet ini disebut juga magnadur , terbuat dari serbuk ferit dan bersifat keras serta memiliki gaya tarik kuat.
c. Tipe magnet Besi Lunak Tipe magnet besi lunak juga disebut dengan stalloy, terbuat dari 96% besi dan 4% silikon. Sifat kemagnetannya tidak keras atau sementara.
d. Tipe Magnet Pelindung Tipe magnet ini disebut juga mumetal, terbuat dari 74% nikel, 20% besi, 5% tembaga dan 1% mangan. Magnet ini tidak keras atau sementara.
Berdasarkan penggolongan magnet buatan di atas serta kemampuan bahan menyimpan sifat magnetnya, maka kita dapat menggolongkan bahan-bahan magnetik dalam magnet keras dan magnet lunak. Sebagai contoh bahan-bahan magnet keras ialah baja dan alcomax. Bahan ini sangan sulit dijadikan magnet. Namun demikian, setelah 19
bahan tersebut dijadikan magnet maka bahan-bahan magnet keras ini akan menyimpan sifat magnetiknya relatif sangat lama. Karena pertimbangan atau alasan itulah bahan bahan magnet keras ini lebih banyak dijadikan untuk membuat magnet tetap (permanen). Contoh pemakaiannya adalah untuk membuat pita kaset atau kompas.
Sedangkan bahan-bahan magnet lunak misalnya besi dan mumetal, jauh lebih mudah untuk dijadikan magnet. Namun demikian,sifat kemagnetannya hanya sementara dan mudah hilang. Itulah sebabnya, bahan magnet lunak banyak dipakai untuk membuat elektromagnet.
2.5.
Bahan Superkonduktor
Sifat-Sifat Bahan Superkonduktor adalah sebagai berikut : 1. Sifat Kelistrikan Superkonduktor Bahan logam konduktor tersusun dari kisi-kisi dan basis serta elektron bebas. Ketika medan listrik diberikan pada bahan, elektron akan mendapat percepatan. Medan listrik akan menghamburkan elektron ke segala arah dan menumbuk atom-atom pada kisi. Hal ini menyebabkan adanya hambatan listrik pada logam konduktor. Pada bahan superkonduktor juga terjadi interaksi antara elektron dengan inti atom. Namun, elektron dapat melewati inti tanpa mengalami hambatan dari atom kisi. Ketika elektron melewati kisi, inti yang bermuatan positif menarik elektron yang bermuatan negatif dan mengakibatkan elektron bergetar. Jika ada dua buah elektron yang melewati kisi, elektron kedua akan mendekati elektron pertama karena gaya tarik dari inti atom-atom kisi lebih besar. Gaya ini melebihi gaya tolak-menolak antar elektron 20
sehingga kedua elektron bergerak berpasangan. Pasangan ini disebut Cooper Pairs. Efek ini dapat disebut dengan istilah Phonons. Ketika elektron pertama pada Cooper Pairs melewati inti atom kisi. Elektron yang mendekati inti atom kisi akan bergetar dan memancarkan Phonon, sedangkan elektron lainnya menyerap Phonon. Pertukaran Phonon ini mengakibatkan gaya tarik menarik antar elektron. Pasangan elektron ini akan melalui kisi tanpa gangguan dengan kata lain tanpa hambatan.
2. Sifat Kemagnetan Superkonduktor Bahan Superkonduktor mempunyai sifat diamagnetisme sempurna. Hal ini terjadi karena superkonduktor menghasilkan medan magnet dalam bahan yang berlawanan arah dengan medan magnet luar yang diberikan. Efek yang sama dapat diamati jika medan magnet diberikan pada bahan dalam suhu normal kemudian didinginkan sampai menjadi superkonduktor. Pada suhu kritis, medan magnet akan ditolak. Efek ini dinamakan Efek Meissner . Efek Meissner adalah efek dimana superkonduktor menghasilkan medan magnet. Efek Meissner ini sangat kuat sehingga sebuah magnet dapat melayang karena ditolak oleh superkonduktor. Medan magnet ini juga tidak boleh terlalu besar. Apabila medan magnetnya terlalu besar, maka efek Meissner ini akan hilang dan material akan kehilangan sifat superkonduktivitasnya. 3. Sifat Quantum Superkonduktor Teori dasar Quantum untuk superkonduktor dirumuskan melalui tulisan Bardeen, Cooper dan Schriefer pada tahun 1957. Teori ini dinamakan dengan teori BCS. Teori BCS menjelaskan bahwa : a. Interaksi tarik menarik antara elektron dapat menyebabkan keadaan dasar terpisah dengan keadaan tereksitasi oleh energi gap. b. Interaksi antara elektron, elektron dan kisi menyebabkan adanya energi gap yang diamati. Mekanisme interaksi yang tidak langsung ini terjadi ketika satu elektron berinteraksi dengan kisi dan merusaknya. Elektron kedua memanfaatkan
21
keuntungan dari deformasi kisi. Kedua elektron ini beronteraksi melalui deformasi kisi. c. London Penetration Depth merupakan konsekuensi dari Teori BCS. London Penetration Depth merupakan keadaan dimana superkonduktor berada pada medan magnet luar yang lemah, medan magnet akan menembus superkonduktor pada jarak yang sangat kecil dan dinamakan London Penetration Depth. Pada bahan superkonduktor umumnya London Penetration Depth sekitar 100 nm
Dalam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan beberapa sifat lain dari bahan, yaitu : A.
Sifat Mekanis,
Sifat mekanis yaitu perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gayagaya dari luar yang bekerja pada benda tersebut. Jadi adanya perubahan itu tergantung kepada besar kecilnya gaya, bentuk benda, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat. Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang akan terjadi pada suatu benda :
Bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini karena benda mempunyai sifat kenyal (elastis)
Bentuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja
yang dapat kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang
bekerja melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang.
Bentuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan sama sekali hilang.
22
B.
Sifat Fisis
Sifat fisis adalah Benda padat mempunyai bentuk yang tetap (bentuk sendiri), dimana pada suhu
yang tetap benda padat mempunyai isi yang tetap pula. Isi akan
bertambah atau memuai jika mengalami kenaikkan suhu dan sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun. Karena berat benda tetap , maka kepadatan benda akan bertambah, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut :
C.
Jika isi (volume) bertambah (memuai), maka kepadatannya akan berkurang
Jika isinya berkurang (menyusut), maka kepadatan akan bertambah
Jadi benda lebih padat dalam keadaan dingin daripada dalam keadaan panas
Sifat Kimia,
berkarat adalah termasuk sifat kimia dari suatu bahan yang terbuat dari logam. Hal ini terjadi karena reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan sekitarnya atau bahan itu sendiri dengan bahan cairan. Biasanya reaksi kimia dengan bahan cairan itulah yang disebut berkarat atau korosi. Sedangkan reaksi kimia dengan sekitarnya disebut pemburaman.
23
BAB 3 PENUTUP
a. Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari pembahasan tersebut adalah bahwa bahan-bahan listrik dapat dikelompokan menjadi bahan konduktor, bahan isolator, bahan semikonduktor, bahan magnetis dan bahan superkonduktor. Bahan konduktor memiliki daya hantar energy listrik atau panas yang sangat baik. Bahan isolator memiliki tahanan listrik yang tinggi. Semikonduktor memiliki daya hantar yang tidak sebaik konduktor dan memiliki tahanan listrik yang tidak seburuk isolator. Bahan magnetis dapat menarik benda logam yang ada di sekitarnya karena memiliki medan magnet. bahan magnetis terdiri atas feromagnetis, diamagnetis dan paramagnetis. bahan superkonduktor memiliki daya konduktor atau daya hantar listrik yang sangat hebat. Jadi setiap bahan memiliki sifatsifat tersendiri yang membedakannya dengan bahan lainnya yang dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk penambahan wawasan dan keilmuan tentang bahan-bahan listrik dan karakteristiknya.
b. Saran
Makalah ini dinilai masih jauh dari sempurna. Materinya sebagian besar diambil dari internet. Jadi diperlukan literatur-literatur cetak seperti buku-buku, jurnal-jurnal tentang bahan-bahan listrik dan sifat-sifatnya untuk menambah, memperbaiki dan melengkapi informasi
atau
pembahasan
yang
terdapat
di
makalah
ini
untuk
menutupi
ketidaksempurnaan dari penyusunan makalah ini.
24
SOAL-SOAL 1. Bahan yang memiliki tahanan jenis (electrical resistance) yang sangat kecil disebut….. a. isolator b. konduktif c. konduktor
d. superkonduktor e. microprosesor
2. Berikut ini yang termasuk contoh bahan penghantar atau konduktor adalah….. a. emas, karet, besi b. kawat, lilin, tembaga c. besi, tembaga, kaca d. plastik, kaca, tembaga e. alumunium , besi, tembaga
3. Sifak konduktifitas (sifat penghantar listrik) pada suatu bahan akan muncul apabila suatu bahan tersebut….. a. memiliki jumlah atom yang banyak b. memiliki banyak electron terikat c. tidak memiliki electron bebas pada atom-atomnya d. meimiliki banyak electron bebas yang dapat bergerak bebas
e. tidak dialiri arus listrik
4. Bahan konduktor memiliki hambatan yang kecil disebabkan karena….. a. memiliki hambatan jenis yang kecil
b. bisa berperan sebagai isolator c. karena bahan konduktor memiliki sifat seperti bahan semikonduktor d. memiliki hambatan jenis yang besar e. elektronnya tidak dapat bergerak bebas
25
5. Salah satu bahan yang memiliki daya hantar yang paling baik adalah emas. Hal tersebut disebabkan karena ….. a. emas merupakan bahan anti karat b. emas memiliki electron bebas yang paling banyak di antara logam lainnya
c. emas memiliki beberapa electron bebas d. emas memiliki electron terikat yang paling banyak di antara logam lainnya e. emas sulit berkarat
6. Berikut ini yang bukan merupakan bahan-bahan yang tidak mudah menghantarkan listrik dengan baik adalah, kecuali….. a. emas, besi, tembaga b. nikel, emas, kaca c. asbes, porselin, mikafolium
d. alumunium, mikafolium, seng e. baja, asbes, besi
7. Daya yang timbul akibat terjadinya perubahan temperature pada bahan-bahan logam yang berlainan jenis dinamakan….. a. pneomatolistis b. elektrolisis c. daya electron-motoris termo
d. elektrovolt e. Daya hantar panas
8. Besar hambatan tiap meternya dengan luas penampang 1mm2 pada temperatur 200 C dinamakan….. a. hambatan jenis
b. konduktif c. electron-motoris termo d. hambatan penghantar e. hambatan biasa 26
9. Bahan-bahan konduktif mampu menghantarkan listrik dengan baik. Selain itu juga, bahan konduktif dapat menghantarkan…… dengan baik juga a. sinyal b. suara c. kalor
d. energy f. semuanya benar
10. Bahan-bahan yang memiliki sifat konduktor, berarti memiliki..... a. electrical konduktivity yang tinggi b. electrical conductivity yang rendah c. electrical resistance yang rendah d. electrical conductivity yang tinggi dan electrical resistance yang rendah
e. electrical resistance yang rendah dan electrical conductivity yang rendah juga.
11. Bahan yang tidak memiliki kemampuan menghantarkan listrik dengan baik dinamakan….. a. semikonduktor b.semiisoloator c. hambatan jenis d. isolator e. superkonduktor
12. Berikut ini yang termasuk contoh bahan penyekat atau bahan isolator adalah….. a. asbes, porselin, mikafolium
b. mika, asbes, tembaga c. kertas, zink, kayu d. kaca, porselin, magnesium e. keramik, mikafolium, alumunium
27
13. Sifat electrical resistance yang tinggi pada suatu bahan akan muncul apabila suatu bahan tersebut….. a. memiliki electron-elektron yang dapat bergerak dengan bebas b. jika bahan tersebut bisa dialiri arus listrik c. memiliki electron-elektron yang sulit untuk bergerak
d. berfungsi sebagai penghantar kalor e. merupakan bahan logam
14. Nama lain dari isolator adalah..... a. konduktor b. elektrolit c. bahan penghantar d. bahan penyekat
e. non isolator
15. Tujuan dari diberikannya penyekat listrik adalah….. a. untuk mencegah kebocoran gas pipa bawah tanah b. agar bisa dialiri arus listrik c. agar elektronnya dapat bergerak bebas d. agar listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik
e. untuk mencegah kebocoran arus listrik antara kedua penghantar yang sama potensialnya
16. Bahan penyekat dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok. Salah satunya adalah bahan penyekat dari bahan tambang. Berikut ini yang merupakan bahan penye kat dari bahan tambang adalah ….. a. emas, tembaga, baja b. emas, plastic, mikafolium c. tembafa, alumunium, plastic d. mikafolium, asbes, mikanit
e. asbes, mikanit, besi 28
17. Syarat suatu bahan dapat dikatakan sebagai isolator atau bahan tahanan haruslah memiliki….. a. koefisien temperature tinggi, daya elektr o-motori s termo kecil
b. koefisien temperature tinggi, tahanan jenis rendah c. electrical konduktivity tinggi d. daya hantar panas yang baik e. tahanan jenis yang kecil, daya elektri-motori termo yang kecil juga
18. Isolator memiliki electrical resistance yang tinggi karena….. a. memiliki tahanan jenis yang tinggi
b. dapat menghantarkan arus listrik c. dapat berperan sebagai konduktor dan isolator d. terdapat electron bebas e. semuanya benar
19. Bahan berikut yang berperan sebagai isolator yang baik adalah….. a. besi b. timah c. seng d. porselin
e. baju besi
20. Pegangan setrika terbuat dari kayu karena….. a. sifatnya tidak menghantarkan panas
b. sifatnya ringan dan penghantar panas c. memiliki daya hantar panas yang baik d. sifatnya memindahkan panas e. semuanya benar
29
21. Bahan yang memiliki daya hantar tidak sebaik konduktor dan daya tahan yang tidak seburuk resistor disebut….. a. semi konduktor b. isolator c. superkonduktor d. semikonduktor
e. magnetis
22. Bahan yang termasuk ke dalam bahan semikonduktor di bawah ini adalah a. silicon dan besi b. germanium dan titanium c. silicon dan germanium
d. timah dan seng e. silicon dan silika
23. Dalam suhu kamar, bahan semi konduktor murni akan mengalami a. tahanan listrik yang sangat tinggi
b. daya hantar listrik yang sangat tinggi c. kemampuan menahan listrik akan berkurang d. tahan listrik yang rendah e. gaya lorenz
24. Proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada Semikon duktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya disebut….. a. elektrolisis b. Doping
c. hole d. droping e. resistensi
30
25. Apabila temperature naik, maka electron akan terbebas dari ikatan atomnya (electron pada kulit terluar) sehingga terjadilah kekosongan elektron yang sering disebu t….. a. Doping b. elektrolisis c. hole
d. elektrovoresis e. electron bebas
26. Berikut ini yang termasuk sifat-sifat semikonduktor intrinsik adalah….. a. jumlah electron bebas sama dengan hole
b. jumlah electron bebas tidak sama dengan hole c. hantaran arus listrik hanya disebabkan oleh hole d. hantaran listrik hanya disebabkan oleh electron bebas e. semuanya benar
27. Bahan semi konduktor yang tidak murni dinamakan….. a. semi konduktor intrinsk b. semi kondukor ekstrinsik
c. superkonduktor d. bahan isolator e. nuklir
28. Atom yang menyebabkan terjadinya atau terbentuknya electron bebas dalam suatu susunan kristal atom disebut….. a. atom-atoman b. atom akseptor c. atom donor
d. atomic e.atom valensi
31
29. Pernyataan berikut ini yang benar tentang semi konduktor adalah….. a. semi konduktor ekstrinsik dibedakan menjadi 3 jenis semikonduktor b. N-type dan P-type semi konduktor merupakan jenis semi konduktor ekstrinsik
c. Semikonduktor bisa berperan sebagai konduktor atau isolator sepenuhnya d. bahan semikonduktor hanya bisa menghantarkan listrik e. semikonduktor ekstrinsik merupakan semikondukor murni
30. Germanium merupakan contoh bahan semikonduktor. Bahan germanium akan berperan sebagai isolator jika….. a. berada pada temperature yang tinggi b. berada pada temperature rendah
c. jika dioksidasi dengan germanium oksida d. terdapat electron bebas e. tidak ada jawaban yang benar
31. Bahan semikondukor merupakan elemen dasar komponen elektronika. Yang termasuk contoh bahan semi konduktor dalam komponen elektronika adalah….. a. integrated circuit, transistor
b. solder, diode c. diode, setrika d. rectifier dan emas e. diode, tembaga
32. Bahan yang mampu menarik bahan logam di sekitrarnya karena memiliki gaya tarik dinamakan bahan….. a. konduktor b. isolator c. semikonduktor d. magnetis
e. nuklir
32
33. Bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh bahan magnet dinamakan bahan….. a. penyekat b. diamagnetis c. paramagnetis d. feromagnetis
e. penghantar
33. Bahan yang dapat ditarik dengan lemah oleh bahan magnet dinamakan bahan….. a. penyekat b. diamagnetis c. paramagnetis
d. feromagnetis e. penghantar
34. Bahan yang tidak dapat ditarik oleh bahan magnet dinamakan bahan….. a. penyekat b. diamagnetis
c. paramagnetis d. feromagnetis e. penghantar
35. Seng, bismuth, natrium klorida merupakan contoh dari salah satu klasifikasi bahan magnetis yaitu….. a. bahan paramagnetis b. bahan diamagnetis
c. bahan feromagnetis d. bahan penyekat e. bahan penghantar
33
36. Alumunium dan platina merupakan contoh dari salah satu klasifikasi bahan magnetis yaitu….. a. bahan paramagnetis
b. bahan diamagnetis c. bahan feromagnetis d. bahan penyekat e. bahan penghantar
37. Besi, baja, kobal, nikel merupakan contoh dari salah satu klasifikasi bahan magnetis yaitu….. a. bahan paramagnetis b. bahan diamagnetis c. bahan feromagnetis
d. bahan penyekat e. bahan penghantar 38. Magnet alam dan magnet buatan merupakan pengelompokan bahan magnetis berdasarkan….. a. cara pembuatannya b. proses terjadinya c. asalnya
d. cara mendapatkannya e. sifat kemagnetannya
39. Bahan yang mempunyai resultan medan magnetis atomis besar disebut..... a. bahan paramagnetis b. bahan diamagnetis c. bahan feromagnetis
d. bahan penyekat e. bahan penghantar
34
40. Sedangkan Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah nol merupakan sifat….. a. bahan paramagnetis b. bahan diamagnetis
c. bahan feromagnetis d. bahan penyekat e. bahan penghantar
41. Berikut ini merupakan pernyataan yang benar mengenai bahan magnetis….. a. bahan magnetic memiliki gaya tarik dengan logam di sekitarnya b. magnet alam dan magnet buatan merupakan pengelompokan magnet berdasarkan asalnya c. bahan diamagnetis memiliki Bahan yang resultan medan magnet atomis adalah 0 d. alumunium dan platina merupakan contoh dari bahan paramagnetis e. semuanya benar
42. Berikut ini merupakan pernyataan yang salah mengenai bahan magnetis….. a. bahan magnetic memiliki gaya tarik dengan logam di sekitarnya b. seng, bismuth, natrium klorida merupakan bahan paramagnetis
c. besi, baja, kobal, nikel merupakan bahan feromagnetis d. bahan feromagnetis mempunyai resultan medan magnetis atomis besar e. diamagnetis, paramagnetis dan feromagnetis adalah klasifikasi bahan magnetis
43. Medan magnet ditimbulkan oleh adanya arus listrik. Hal tersebut terjadi karena….. a. karena adanya aliran atau gerak electron
b. dapat berperan sebagai isolator c. merupakan bahan yang sangat penting dalam elektronika d. electron tidak bergerak bebas e. karena bersifat logam
35
44. Baja dapat juga dibuat menjadi magnet yang mampu menyimpan sifat kemagnetan yang tahan lama karena bersifat….. a. bersifat sementara b. bersifat permanen
c. mampu menghantarkan listrik dengan baik d. merupakan bahan isolator e. elektronnya dapat bergerak bebas
45. Salah satu jenis magnet permanen campuran adalah magnet alcomax. Magnet alcomax terbuat dari….. a. campuran alumunium dan besi
b. campuran besi dan nikel c. campuran kobal dan besi d. campuran besi dan tembaga e. emas dan tembaga
46. Magnet dapat digolongkan menjadi magnet keras dan magnet lunak. Berikut ini yang merupakann contoh magnet keras adalah….. a. baja dan alcomax
b. besi dan nikel c. tembaga dan emas d. kertas dan besi e. besi dan kobalt
47. Bahan yang bisa menghantarkan listrik dengan sangat hebat dan memiliki tahanan listrik 0 disebut….. a. bahan konduktor b. bahan isolator c. bahan semikonduktor d. bahan superkonduktor
e. bahan magnetis 36
48. Superkonduktor mampu menghasilkan medan magnet dalam bahan yang berlawanan arah dengan medan magnet luar yang diberikan. Oleh sebab itu, superkondu ktor memiliki sifat….. a. sifat paramagnetis b. tidak mampu menghantarkan lstrik c. diamagnetis sempurna
d. non magnetis f. tidak ada jawaban yang benar
49. Yang dimaksud dengan efek Meissner dalam superkonduktor adalah….. a. efek di mana superkonduktor menghasilkan medan magnet
b. efek di mana superkonduktor tidak mampu menghasilkan medan magnet c. efek di mana superkonduktor dapat berperan sebagai konduktor d. efek di mana superkonduktor dapat berperan sebagai isolator e. efek saat menyerap listrik
50. Suhu di mana terjadi perubahan sifat konduktivitas menjadi superkonduktor disebut….. a. temperature kamar b. temperatus kritis
c. temperature non kritis d. suhu mutlak e. suhu konduktif
37
38
