Konduktor Listrik: Definisi Jenis dan Sifat

Konduktor listrik adalah bahan yang memungkinkan muatan listrik mengalir melalui bahan tersebut dengan sedikit hambatan. Konduktor listrik biasanya terbuat dari logam, seperti tembaga, perak, emas, aluminium, dan besi. Mereka memiliki banyak elektron bebas yang dapat bergerak dengan mudah ketika ada medan listrik yang diterapkan. Konduktor listrik digunakan untuk membuat kabel, sirkuit, dan perangkat lainnya yang membawa arus listrik.

Apa itu Konduktor Listrik?

Konduktor listrik didefinisikan sebagai objek atau jenis bahan yang memungkinkan aliran muatan dalam satu atau lebih arah. Bahan yang terbuat dari logam adalah konduktor listrik yang umum, karena logam memiliki konduktansi yang tinggi dan hambatan yang rendah.

Konduktor listrik memungkinkan elektron mengalir antara atom dari bahan tersebut dengan kecepatan drift di band konduksi. Band konduksi adalah tingkat energi di mana elektron dapat bergerak bebas dalam bahan. Konduktor terbentuk dari atom yang memiliki elektron valensi yang longgar yang dapat dipicu oleh medan listrik atau efek termal. Ketika elektron bergerak dari band valensi ke band konduksi, ia meninggalkan lubang positif yang juga dapat membawa muatan.

Konduktor listrik mungkin terbuat dari logam, paduan logam, elektrolit, atau beberapa non-logam seperti grafit dan polimer konduktif. Bahan-bahan ini memungkinkan listrik (yaitu, aliran muatan) melewati mereka dengan mudah.

Bagaimana Cara Kerja Konduktor dalam Menghantarkan Arus?

Arus dalam konduktor adalah laju aliran muatan melalui penampang konduktor. Arus sebanding dengan medan listrik dan konduktansi bahan. Medan listrik dibuat oleh perbedaan potensial atau tegangan di seberang konduktor. Konduktansi adalah ukuran seberapa mudah bahan memungkinkan muatan mengalir melaluinya.

Ketika perbedaan potensial diterapkan pada konduktor, elektron di band konduksi mendapatkan energi dan mulai bergerak dari terminal negatif ke terminal positif sumber tegangan. Arah arus berlawanan dengan arah aliran elektron, karena arus didefinisikan sebagai aliran muatan positif. Elektron bertabrakan dengan atom dan elektron lainnya di konduktor, yang menyebabkan hambatan dan pembentukan panas. Hambatan adalah ukuran sejauh mana bahan menentang aliran muatan melaluinya.

Arus dalam konduktor tergantung pada beberapa faktor, seperti:

• Perbedaan potensial di seberang konduktor

• Panjang dan luas penampang konduktor

• Suhu dan komposisi bahan

• Kehadiran impuritas atau cacat dalam bahan

Apa Saja Sifat-sifat Konduktor Listrik?

Beberapa sifat utama konduktor listrik adalah:

• Mereka memiliki konduktansi tinggi dan hambatan rendah

• Mereka memiliki banyak elektron bebas di band konduksinya

• Mereka tidak memiliki celah energi antara band valensi dan band konduksi

• Mereka memiliki ikatan logam yang membentuk jaringan ion positif yang dikelilingi oleh awan elektron

• Mereka memiliki medan listrik nol dan kepadatan muatan nol di dalamnya

• Mereka hanya memiliki muatan bebas di permukaannya

• Mereka memiliki medan listrik yang tegak lurus terhadap permukaannya

Apa Jenis-jenis Konduktor Listrik?

Konduktor listrik dapat diklasifikasikan berdasarkan respons ohmiknya, yaitu bagaimana mereka mengikuti Hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwa arus dalam konduktor sebanding langsung dengan perbedaan potensial di seberangnya dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

Konduktor Ohmik

Konduktor ohmik adalah bahan yang mengikuti Hukum Ohm untuk setiap perbedaan potensial dan suhu. Mereka memiliki hubungan linear antara tegangan dan arus, yang berarti hambatannya tetap. Sebagian besar logam adalah konduktor ohmik dalam kondisi normal.

Contoh: Perak, tembaga, aluminium, besi, dll.

Konduktor Non-Ohmik

Konduktor non-ohmik adalah bahan yang tidak mengikuti Hukum Ohm untuk setiap perbedaan potensial atau suhu. Mereka memiliki hubungan nonlinear antara tegangan dan arus, yang berarti hambatannya bervariasi dengan tegangan yang diterapkan. Konduktor non-ohmik mungkin menunjukkan hambatan negatif, di mana arus berkurang ketika tegangan meningkat, atau hambatan positif, di mana arus meningkat ketika tegangan meningkat, tetapi tidak proporsional. Beberapa konduktor non-ohmik mungkin juga memiliki tegangan ambang, di bawah tegangan tersebut tidak ada arus yang mengalir.

Konduktor Padat

Konduktor padat adalah bahan yang memiliki bentuk dan volume tetap. Mereka dapat dibagi lebih lanjut menjadi konduktor logam dan non-logam.

• Konduktor logam: Ini adalah logam atau paduan logam yang memiliki konduktivitas tinggi dan resistivitas rendah. Mereka memiliki struktur jaringan ion positif yang dikelilingi oleh laut elektron bebas. Beberapa contoh konduktor logam adalah perak, tembaga, emas, aluminium, besi, kuningan, perunggu, dll.

• Konduktor non-logam: Ini adalah non-logam yang memiliki beberapa elektron atau ion bebas dalam strukturnya. Mereka memiliki konduktivitas lebih rendah dan resistivitas lebih tinggi daripada logam. Beberapa contoh konduktor non-logam adalah grafit, nanotube karbon, grafena, dll.

Konduktor Cair

Konduktor cair adalah bahan yang tidak memiliki bentuk tetap tetapi memiliki volume tetap. Mereka dapat dibagi lebih lanjut menjadi konduktor logam dan non-logam.

• Konduktor logam