Nama: Andi Nur Ikbal AinulNim: D41114507Prodi Teknik Elektro

1. Jelaskan Jenis Ikatan Kimia Pada Material Berikut :a. Isolatorb. Konduktorc. Semi Konduktor2. Uraikan/ Jelaskan contoh-contoh unsur yang termasuk isolator,konduktor, dan semi konduktor !

Jawab1. Jenis Ikatan Kimia Pada Isolatora. Golongan IA = hidrogenb. Golongan IVA = karbonc. Golongan VA = nitrogen, fosford. Golongan VIA = oksigen, belerang, seleniume. Golongan VIIA = Fosfor, clorin, Bromin, Iodiumf. Golongan VIIIA

Jenis Ikatan Kimia pada Konduktora.Golongan IA, kecuali hidrogenb. Golongan IIAc. Golongan IIIA, kecuali borond. Golongan IIIB-IIBe. Golongan IVA = timah dan timbalf. Golongan VA = bismut

Jenis Ikatan Kimia pada SemiKonduktora.Golongan IIIA = boronb. Golongan IVA = silikon, germaniumc. Golongan VA = arsen, antimonid. Golongan VIA = telurium, polonium

2. Isolator

Bahan isolator ini diantaranya adalah udara, Nitrogen dan belerang. Hal ini karena bahan tersebut sangat murah, mudah diperoleh, tidak mudah menyala dan tidak mudah meledak.A. Udara, udara sangat baik untuk bahan isolator apabila tegangan yang digunakan tidak terlalu tinggi. Arus bocor pada udara kecil dibanding dengan bahan isolator cair atau padat pada kondisi yang sama dan dielectricnya mendekati nol. Tapi di sisi lain udara mempunyai dielectric strength rendah yaitu sekitar 3-5 kV/mm. Jika dua buah elektroda dipisahkan oleh udara dan diberikan tegangan yang cukup tinggi yaitu tegangan yang melebihi tegangan tembus maka akan timbul loncatan bunga api dan apabila tegangan dinaikkan lagi maka akan terjadi busur api. Penggunaan isolator udara : Circuit breaker Kapasitor udara Isolator tambahan pada mesin listrikB. Nitrogen, dalam beberapa hal penggunaan nitrogen mempunyai maksud ganda yaitu sebagai bahan isolator juga sebagai bahan kimia untuk rnencegah oksidasi sehingga mengurangi kecepatan kerusakan bahan. Penggunaan Nitrogen : Sebagai pengganti udara apabila dikehendaki pula untuk pencegahan oxidasi seperti pada minyak trafo. High voltage gas pressure cableC. Sulfur Hexaflorida (SF6)SF6merupakan gas gabungan antara unsur Sulfur dengan Fluor dengan reaksi eksotermis berikut ini :S+ 3F2SF6+EnergiMolekul SF6merupakan gas terberat yang mempunyai massa jenis 6,139 kg/m3.Adapun keuntungan menggunakan gas SF61. Mempunyai dielectric strength yang tinggi yaitu 75 kV/cm.2. Tidak mudah terbakar, sehingga dapat digunakan sebagai pemadam busur api.3. Penguraian pada waktu memadamkan busur api maupun pembentukannya kembali stelah pemadaman bersifat menyeluruh.4. Pada tekanan tinggi dielectric strength akan naik menyolok5. Mempunyai struktur kimia yang stabil pada tekanan tinggi dan temperatur sampai 100oC.

Semi Konduktor

Bahan Silikon dan Germanium termasuk yang sering digunakan sebagai bahan semikonduktor, dan masih banyak bahan lainnya seperti Timah, dan Silikon. Unsur-unsur yang merupakan semikonduktor masuk di dalam golongan V A kecuali Timbal. Ikatan antar atomnya termasuk ikatan kovalen. Unsur - unsur tesebut termasuk senyawa karbon. Silikon banyak terdapat di alam dalam bentuk pasir kuarsa, dan tanah liat. Germanium terdapat dalam lapisan kerak bumi dan sangat sedikit jumlahnya (0,001%).Germanium memihiki daya hantar yang Iebih baik dari pada Silikon, sedangkan silikon memihiki daya tahan panas yang baik, dan banyak terdapat di alam. Oleh karena itu Silikon Iebih banyak digunakan. Silikon dan Germanium yang terdapat di alam masih belum murni sehingga perlu dimurnikan dengan proses kimia, dan dimurnikan lagi. Untuk Germanium dimurnikan dengan ekstrusi cairan. Sedangkan Silikon harus menggunakan tungku/ oven vertikal, karena silikon pada suhu tertentu akan bereaksi dengan perahu graphite. Tungku vertikal dapat digunakan untuk memurnikan silikon ataupun germanium.Semikonduktor terbagi menjadi semikonduktor yang hanya tersusun dari Silikon atau Ge murni yang disebut semikonduktor intrinsik, dan semikonduktor yang diberi pengotor disebut semikonduktor ekstrinsik. Pengotor tersebut disisipkan ke dalam unsur utama (intrinsik) dengan cara yang disebut doping. Bila diberi atom yang bervalensi tiga maka akan terbentuk semikondukto tipe-p, atom pengotornya disebut atom akseptor. Sedangkan bila atom pengotornya bervalensi lima maka akan terbentuk semikonduktor tipe n, atom pengotornya disebut atom donor. Atom pengotor harus sama ukurannya dengan atom murni/ utama.Pada semikonduktor intrinsik tidak terdapat elektron bebas sehingga bersifat isolator, hanya karena pengaruh suhu resistivitasnya menurun, sehingga konduktivitasnya semakin meningkat seiring perubahan suhu. Konduktivitas dan semikonduktor bergantung dan mobilitas muatan, jumlah pembawa muatan, temperatur. Semikonduktor intrinsik pada suhu nol absolut merupakan isolator. Tidak demikian pada semikonduktor ekstrinsik. Pada suhu rendah (l/T) bersifat intrinsik. Maksudnya pada suhu tinggi konduktivitasnya lebih handal dari pada konduktivitas pada suhu rendah. Keadaan diantaranya peralihan merupakan keadaandimana semua elektron dan atom donor telah pindah ke pita konduksi (exhaustion range) pada semikonduktor tipe-n atau semua lubang telah terisi penuh (saturation range) pada semikonduktor tipe-p.Semikonduktor tipe-n dan tipe-p memiliki kesamaan dalam hal perubahan konduktivitasnya terhadap suhu. Untuk membedakannya dapat digunakan percobaan dikenal dengan Hall effect. Untuk semikonduktor tipe-n voltage Hall bernilai positif, sedangakan pada semikonduktor tipe-p voltage Hall bernilai negatif. Besarnya voltage Hall bergantung dari Hall coefficient, arus, kuat medan dan ketebalan bahan.Semikonduktor banyak digunakan pada alat-alat yang menggubah energi listrik menjadi listrik, mengubah arus AC menjadi DC, menggubah energi panas menjadi listrik (solar cell), dan pada alat-alat pengukuran. Pada arus tegangan tinggi bahan semikonduktor digunakan pada arester agar dapat mengalirka tegangan berlebih akibat petir (tegangan sorja) ke tanah. Ada juga semikonduktor yang peka terhadap perubahan suhu (thermistor), cahaya (photoelectric), tegangan (varistor), listrik (transisitor), dan impurities (rectifier). Pengujian pada bahan semikonduktor dapat dilakukan dengan pemberian tegangan yang besar, atau pemanasan, atau gabungan keduanya.

Konduktor

1. Tembaga (Cu)Sifat-sifat elektris bahan tembaga dapat dilihat pada tabel 1.Daya hantar panasnya 0,93 kal/cm secoC.Daya tahan tembaga terhadap korosi sangat besar.Titik leburnya 10800C.Kekuatan menahangayatarik/tekan cukup tinggi, yaitu sekitar 40-50 kgf/mm2Tidak rapuh (artinya dapat dibengkokan tetapi tidak mudah putus/patah).Penggunaan tembaga antara lain:sebagai bahan penghantar pada inti kabel, kumparan-kumparan trafo, generator dan motor, serta jaringan listrik karena bahan tembaga mempunyai konduktifitas yang cukup tinggi.sebagai alat/bahan pengukur temperatur (pada termokopel)Tembaga keras (hard drawn copper), digunakan apabila diperlukan untuk menahan tegangan tarik/tekan yang tinggi dan tahan terhadapmedankeras.Tembaga lunak (analed copper), digunakan apabila dipentingkan sifat lenturnya.Dicampur dengan bahan lain (banyak kita jumpai di pasaran )-tahanan jenisnya akan turun,-supaya sifat-sifat mekanisnya dapat ditingkatkan sesuai kebutuhan atau untuk keperluan tertentu.

2. Aluminium (Al)Sifat elektris: lihat tabel 1.Sifat-sifat fisik yang lain:

Daya hantar panasnya = 0,5 kal/cm secoCDaya tahan terhadap korosi lebih besar daripada tembaga.Massajenisnya 3 kali lebih kecil daripada masa jenis tembaga.Aluminium tidak baik untuk dipatri, akan tetapi dapat dilas.Titik leburnya 660oC

Sifat-sifat mekanis: Kekuatan menahan tegangan tarik/tekan lebih rendah daripada tembaga yaitu 15-23 kgf/mm2akan tetapi aluminium mudah dikerjakan, dibengkokkan atau dipress.Sehingga aluminium banyak dipakai antara lain :Sebagai penutup pada transistor, karena mempunyai daya hantar panas yang cukup tinggi.Sebagai bahan pelindung pada bagian-bagian peralatan yang tidak boleh terkena gelombang elektromagnetik, karena aluminium termasuk bahan yang magnetis.Sebagai bahan yang digunakan pada kumparan transformator arus, rotor dsb. karena pengerjaannya mudah.Karena kemampuan menahan tegangan tariknya tidak terlalu besar, maka bila diperkuat atau dipadukan dengan bahan/kawat baja (baja mempunyai tegangan tarik 46 s/d 380 kgf/mm2) akan diperoleh kawat atau bahan yang disebut dengan istilah ACSR (Aluminium Cable Stell Reinforce).