Isolator, Konduktor, Semikonduktor, dan Superkonduktor

ISOLATOR

Isolator Penghantar listrik yang buruk/tidak bisa menghantarkan listrik. Missal : kaca, kayu dan kain. Isolator memang bukan pengahantar listrik tapi mengandung ion penghantar listrik, jika penggaris digosok secara berulang maka ion positifnya akan berpindah ke objek yang digunakan untuk menggosok penggaris tersebut. Sehingga yang tinggal di penggaris adalah ion negatif, sedangkan kertas adalah isolator yang bermuatan ion positif. itulas sebabnya penggaris dapat tarik menarik dengan kertas.

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.

SEMIKONDUKTOR

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide. Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut materi doping).

Prinsip Dasar 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.

SUPERKONDUKTOR

Superkonduktor adalah suatu material yang tidak memiliki hambatan dibawah suatu nilai suhu tertentu. Suatu superkonduktor dapat saja berupa suatu konduktor, semikonduktor ataupun suatu insulator pada keadaan ruang. Suhu dimana terjadi perubahan sifat konduktivitas menjadi superkonduktor disebut dengan temperatur kritis (T_c).

SUPERKONDUKTOR belakangan ini menjadi topik pembicaraan dan penelitian yang paling populer. Superkonduktor menjanjikan banyak hal bagi kita, misalnya, transmisi listrik yang efisien (tak ada lagi kehilangan energi selama transmisi). Memang saat ini penggunaan superkonduktor belum praktis, dikarenakan masalah perlunya pendinginan. Suhu kritis superkonduktor masih jauh di bawah suhu kamar. Tulisan singkat berikut mengajak kaum muda mengenal lebih jauh superkonduktor.Superkonduktor adalah suatu material yang tidak memiliki hambatan di bawah suatu nilai suhu tertentu. Suatu superkonduktor dapat saja berupa suatu konduktor, semikonduktor ataupun suatu insulator pada keadaan ruang. Suhu di mana terjadi perubahan sifat konduktivitas menjadi superkonduktor disebut dengan temperatur kritis (Tc). Dengan tidak adanya hambatan, maka arus dapat mengalir tanpa kehilangan energi. Percobaan Onnes dengan mengalirkan arus pada suatu kumparan superkonduktor dalam suatu rangkaian tertutup dan kemudian mencabut sumber arusnya lalu mengukur arusnya satu tahun kemudian ternyata arus masih tetap mengalir. Fenomena ini kemudian oleh Onnes diberi nama superkonduktivitas. Atas penemuannya itu, Onnes dianugerahi Nobel Fisika pada tahun 1913.

APLIKASI-APLIKASI SUPERKONDUKTOR

1.      Sistem penstabil listrik

Suatu perusahaan Amerika, American Superconductor Corp diminta untuk memasang suatu sistem penstabil listrik yang diberi nama Distributed Superconducting Magnetic Energy Storage System (D-SMES). Satu unit D-SMES dapat menyimpan energi listrik sebesar 3 juta Watt yang dapat digunakan untuk menstabilkan listrik apabila terjadi gangguan listrik.

2.      Kabel (Transmisi) superkonduktor

Untuk transmisi listrik, Pemerintah Amerika Serikat dan Jepang berencana untuk menggunakan kabel superkonduktor dengan pendingin nitrogen untuk menggantikan kabel listrik bawah tanah yang terbuat dari tembaga. Dengan menggunakan kabel superkonduktor, arus yang dapat ditransmisikan akan jauh meningkat. 250 pon kabel superkonduktor dapat menggantikan 18.000 pon kabel tembaga mengakibat efisiensi sebesar 7.000 persen dari segi tempat.

3.      Bahan pembuatan superkomputer

Di bidang komputer, superkonduktor digunakan untuk membuat suatu superkomputer dengan kemampuan berhitung yang fantastis.

4.      motor listrik superkonduktor

Superkonduktor juga digunakan untuk membuat suatu motor listrik dengan tenaga 5.000 tenaga kuda

5.      Aplikasi Motor Kecil

Melalui program RUK, uji kinerja komponen bonded magnet P3IB pda motor kecil telah berfungsi dengan baik. Sebagai contoh dengan tegangan 4 Volt diperoleh putaran jangkar sekitar 24000 rpm. 

6.      Multilayer GMR

Bahan GMR Multilayer Fe/Si pada skala nano meter dengan nilai rasio GMR 0.22 % pada suhu ruang adalah hasil kolaborasi riset antara P3IB khususnya Bidang Karakterisasi dan Analisis Nuklir dengan National Institute of Industrial Science and technology, Tsukuba Jepang.

Aplikasi Semikonduktor

Alat Semikonduktor atau semiconductor devices, adalah sejumlah komponen elektronik yang menggunakan sifat-sifat materi semikonduktor, yaitu Silikon, Germanium, dan Gallium Arsenide. Alat-alat semikonduktor zaman sekarang telah menggantikan alat thermionik (seperti tabung hampa ). Alat-alat semikonduktor ini menggunakan konduksi elektronik dalam bentuk padat (solid state), bukannya bentuk hampa (vacuum state) atau bentuk gas (gaseous state). Alat-alat semikonduktor dapat ditemukan dalam bentuk-bentukdicrete (potongan) seperti transistor, diode, dll, atau dapat juga ditemukan sebagai bentuk terintegrasi dalam jumlah yang sangat besar dalam satu keping Silikon yang dinamakan Integrate Circuit (IC).