Secara umum definisi atau pengertian konduktor adalah bahan atau zat yang memiliki kemampuan untuk menghantarkan panas atau arus listrik. Konduktor bisa menhantarkan listrik secara baik sebab memiliki hambatan jenis yang kecil. Besar tahanan tersebut dipengaruhi oleh jenis material atau bahan penyusun, hambatan, ukuran panjang dan juga luas penampang bahan.
A. Syarat Syarat Bahan Konduktor
Beberapa bahan yang akan digunakan sebagai konduktor harus bisa memenuhi beberapa syarat, seperti:
1. Memiliki Konduktifitas yang Baik
Konduktifitas yang baik dalam sebuah bahan konduktor yang dimaksud adalah yang punya nilai hambatan jenis relstif kecil, sebab semakin kecil hambatan jenisnya, maka akan semakin baik nilai konduktifitas bahan. Sedangkan besar hambatan jenis berbanding terbalik dengan konduktifitas bahan.
Konduktifitas bahan berhubungan dengan daya hantar panas serta daya hantar lilstrik. Daya hantar panas menyatakan jumlah panas yang bisa melewati bahan pada selang waktu tertentu. Bahan logam adalah bahan yang punya daya hantar panas tinggi sehingga bahan logam cenderung memiliki konduktifitas yang tinggi sebagai bahan konduktor.
Daya hantar pada listrik akan memperlihatkan kemampuan bahan konduktor ketika menghantarkan arus listrik. Besar dari daya hantar listrik konduktor akan sangat dipengaruhi dari besar hambatan jenis yang ada di bahan konduktor. Hambatan jenis sendiri bisa dinyatakan pada bentuk persamaan sebagai berikut:
R = ρ (l/A)
Keterangan:
- R = hambatan (Ω)
- ρ = hambatan jenis (Ω.m)
- l = panjang penghantar (meter)
- A = luas penampang kawat (m2)
2. Kekuatan Mekanis yang Tinggi
Bahan konduktor memiliki kekuatan mekanis yang tinggi sehingga bisa menghantarkan listrik atau panas dengan sangat baik. Bahan dengan kekuatan mekanis yang tinggi mempunyai partikel penyusun yang rapat. Pada saat bahan konduktor didekatkan pada sumber panas atau arus listrik, maka nantinya akan terjadi getaran atau vibrasi di bahan konduktor.
Lewat getaran atau vibrasi tersebut, panas atau arus listrik akan mengalir dari ujung ke ujung pada bahan konduktor yang lainnya. Sifat mekanis bahan akan sangat penting khususnya saat bahan konduktor ada di atas tanah. Bahan konduktor harus diketahui sifat mekanisnya sebab akan berhubungan dengan pendistribusian tegangan tinggi di saluran arus listrik.
3. Koefisien Muai yang Kecil
Bahan yang memiliki koefisien muai kecil tidak akan dengan mudah mengalami perubahan temperatur.
R = R0 { 1 + α (t – t0)}
Keterangan:
- R : besar hambatan setelah terjadinya perubahan suhu (Ω)
- R0 : besar hambatan awal, sebelum terjadinya perubahan suhu (Ω)
- t : temperatur suhu akhir, dalam skala C
- t0 : temperatur suhu awal, dalam skala C
- α : koefisien temperatur tahanan nilai hambatan jenis
4. Daya Termoelektrik yang Berbeda Antar Bahan
Pada rangkaian listrik, arus listrik akan selalu mengalami perubahan daya termoelektrik karena adanya perubahan temperatur. Titik temperatur berhubungan dengan jenis bahan logam yang dipakai sebagai konduktor. Hal tersebut sangatlah penting untuk mengetahui efek yang dihasilkan pada saat dua jenis logam yang berbeda dipasang pada satu titik kontak. Pada jenis temperatur yang berbeda, maka bahan memiliki hasil konduktifitas yang juga berbeda.
5. Modulus Elastisitas Cukup Besar
Sifat ini juga tidak kalah penting dipakai ketika terjadi pendistribusian tegangan tinggi. Dengan modulus elastisitas tinggi, maka bahan konduktor tidak rentang rusak karena tegangan tinggi. Penghantar listrik terdiri dari berbagai bentuk yakni berbentuk cair seperti air raksa, berbentuk gas seperti neon dan juga berbentuk padat seperti logam.
B. Karakteristik Bahan Konduktor
Karakteristik bahan konduktor sendiri dibagi menjadi dua jenis karakter, yakni :
- Karakteristik listrik yang punya peran untuk memperlihatkan kemampuan konduktor saat dialiri arus listrik.
- Karakteristik mekanik yang memperlihatkan kemampuan konduktor pada daya tarik.
C. Bahan Bahan Konduktor
Masing masing bahan konduktor memiliki hambatan jenis yang bervariasi dan berikut adalah beberapa bahan konduktor yang paling umum digunakan:
1. Alumunium
Alumunium murni memiliki massa jenis 2.7 g/cm3 dengan titik leleh 658 derajat celcius serta tidak memiliki sifat sebagai korosif. Alumunium punya daya hantar sebesar 35 m/Ohm,mm2 yakni sekitar 61.4% dari daya hantar tembaga. Alumunium murni akan mudah dibentuk sebab lunak dan memiliki kekuatan tarik 9kg/mm2. Untuk itulah, alumunium seringkali dicampur dengan tembaga agar bisa lebih memperkuat daya tariknya. Pemakaian alumunium bisa digunakan pada penghantar ACSR, ACAR dan masih banyak lagi.
2. Tembaga
Tembaga memiliki daya hantar listrik yang cukup tinggi yakni 57m/Ohm.mm2 di suhu 20 derajat celcius dengan koefisien mulai dari suhu 0.004/derajat celcius. Tembaga memiliki daya tarik 20 sampai 40 kg/mm2. Penggunaan tembaga sebagai bahan penghantar diantaranya adalah pada kawat berisolaso, kabel, lamel mesin dc, cincin seret di mesin AC dan masih banyak lagi.
3. Air Raksa
Air raksa adalah satu satunya logam berbentuk cair dengan hambatan jenis 0.95 Ohm.mm2/m dengan koefisien suhu 0.00027/derajat celcius. Pemakaian air raksa adalah untuk gas pengisi tabung elektronik, cairan pada pompa difusi, elektroda bahan instrumen untuk mengukur elektris bahan dielektrik padat dan juga cairan termometer.
