170 likes | 445 Views
Tabel 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA).
E N D
Berdasarkantabel KHA kabelpadatabeldiatas, kabelberpenampang 4 mm², 2 intikabelmemiliki KHA 30A, memilikikerapatanarus 8,5A/mm². Kerapatanarusberbandingterbalikdenganpenampangpenghantar, semakinbesarpenampangpenghantarkerapatanarusnyamengecil. • Rumus-rumusdibawahiniuntukmenghitungbesarnyarapatarus, kuatarusdanpenampangkawat: J = I/A I = J x A A = I/J dimana: J = Rapatarus [ A/mm²] I = Kuatarus [ Amp] A = luaspenampangkawat [ mm²]
TahanandanDayaHantarPenghantar • Penghantardaribahan metal mudahmengalirkanaruslistrik, tembagadanaluminiummemilikidayahantarlistrik yang tinggi. Bahanterdiridarikumpulan atom, setiap atom terdiri proton danelektron. Aliranaruslistrikmerupakanaliranelektron. Elektronbebas yang mengalirinimendapathambatansaatmelewati atom sebelahnya. • Akibatnyaterjadigesekanelektrondengan atom daninimenyebabkanpenghantarpanas. Tahananpenghantarmemilikisifatmenghambat yang terjadipadasetiapbahan. • Tahanandidefinisikansebagaiberikut : • “1 Ω (satu Ohm) adalahtahanansatukolom air raksa yang panjangnya 1063 mm denganpenampang 1 mm² padatemperatur 0° C”
Dayahantardidefinisikansebagaiberikut: “Kemampuanpenghantararusataudayahantararussedangkanpenyekatatauisolasiadalahsuatubahan yang mempunyaitahanan yang besarsekalisehinggatidakmempunyaidayahantarataudayahantarnyakecil yang berartisangatsulitdialiriaruslistrik”. Rumusuntukmenghitungbesarnyatahananlistrikterhadapdayahantararus : R = 1/G G = 1/R dimana : R = Tahanan/resistansi [ Ω/ohm] G = Dayahantararus /konduktivitas [Y/mho]
Tahananpenghantarbesarnyaberbandingterbalikterhadapluaspenampangnyadanjugabesarnyatahanankonduktorsesuaihukum Ohm. • “Bilasuatupenghantardenganpanjang l , dan diameter penampang q sertatahananjenis ρ (rho), makatahananpenghantartersebutadalah” : R = ρ x l/q dimana : R = tahanan kawat [ Ω/ohm] l = panjangkawat [meter/m] l ρ= tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter] q = penampang kawat [mm²]
Faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada : • panjangpenghantar. • luaspenampangkonduktor. • jeniskonduktor . • temperatur. • “Tahananpenghantardipengaruhiolehtemperatur, ketikatemperaturmeningkatikatan atom makinmeningkatakibatnyaaliranelektronterhambat. Dengandemikiankenaikantemperaturmenyebabkankenaikantahananpenghantar”.
TeganganListrik • Teganganlistrik (kadangdisebutsebagaiVoltase) adalahperbedaanpotensilistrikantaraduatitikdalamrangkaianlistrik, dinyatakandalamsatuan volt. Besaraninimengukurenergipotensialsebuahmedanlistrikuntukmenyebabkanaliranlistrikdalamsebuahkonduktorlistrik. Tergantungpadaperbedaanpotensilistriksatuteganganlistrikdapatdikatakansebagaiekstrarendah, rendah, tinggiatauekstratinggi • Padasebagianbesarkonduktorlogam, hubunganarus yang mengalirdenganpotensialdiaturolehHukum Ohm. Ohm menggunakanrangkaianpercobaansederhana , diamenggunakanrangkaiansumberpotensialsecaraseri, mengukurbesarnyaarus yang mengalirdanmenemukanhubungan linier sederhana, dituliskansebagai : V= I .R dimana V = Teganganlistrik (volt) I = ArusListrik (Ampere) R = Hambatanlistrik (ohm) Satuan SI untukTeganganadalah volt(V)
R menjadiukuranseberapabesarkonduktormenahanlajualiranelektron. berlakunyahukum ohm sangatterbataspadakondisi-kondisitertentu, bahkanhukuminitidakberlakujikasuhukonduktortersebutberubah. Untuk material materialataupirantielektronikatertentuseperti diode dan transistor, hubungan I dan V tidak linear. • Padarangkaiantertutupbesarnyaarus (I) berubahsebandingdengantegangan (V) danberbandingterbalikdengantahanan (R) ataudinyatakandenganrumus:
Padarangkaiantertutupbesarnyaarus (I) berubahsebandingdengantegangan (V) danberbandingterbalikdengantahanan (R) ataudinyatakandenganrumus :
Rangkuman • Dari uraiantentangarus, teganganlistrikdanarussearahsertahubungannyadalamrangkaianlistrikdapatdirangkumbeberapakonsep yang penting. Kaitanantaramuatanlistrik, aruslistrikdenganwaktudinyatakandalampersamaan , dimanaberdasarkanpersamaanI = Q/t tersebutdisimpulkanbahwaaruslistrik yang mengalirmelaluipenghantaradalahjumlahmuatanlistrik (Q) yang mengalir per satuanwaktu. • Dari uraiantentangarus, teganganlistrikdanarussearahsertahubungannyadalamrangkaianlistrikdapatdirangkumbeberapakonsep yang penting.
Dari uraiantentangarus, teganganlistrikdanarussearahsertahubungannyadalamrangkaianlistrikdapatdirangkumbeberapakonsep yang penting • PenetapanHukum Ohm yang berbunyi ”Kuatarusmengalir melalui sebuah penghantar yang berbandinglurusdenganbedapotensial (V) danberbandingterbalikdenganhambatan” PenetapanHukum Ohm yang berbunyi ”Kuatarusmengalir melalui sebuah penghantar yang berbandinglurusdenganbedapotensial (V) danberbandingterbalikdenganhambatan” Penetapan satuan-satuan listrik menurut SI (Satuan Internasional) bahwa :
Penetapan satuan-satuan listrik menurut SI (SatuanInternasional) bahwa : Q = Jumlah muatan dalam couloumb t = Waktu dalam detik I = Arusdalamsatuan Ampere V = Tegangan (bedapotensial) dalamsatuan Volt R = Tahanan (hambatan) dalam satuan ohm.
GEJALA-GEJALA PHISIK BAHAN SEMIKONDUKTOR • Sifat-sifat Bahan Semi Konduktor Yang dimaksud Bahan semikonduktor (sk) yaitu unsur-unsur atau persenyawaan yang memiliki sifat listrik. • Bahan ini terletak antara bahan konduktor dan isolator. Contoh-contoh bahan yang dapat digolongkan yaitu : • Bahan Semikondutor : Germanium (Ge) dan Silicon (Si) • Bahan Konduktor : Tembaga dan besi (Fe) • Bahan Isolator : Mika dan Karet. • Bahan yang sering digunakan dalam industri semikonduktor saat ini adalah silikon (Si)
Tahanan jenis bahan Konduktor antara 10-6 sampai 10-5 Ohm Cm. • Tahanan jenis bahan semikonduktor sekitar 10-3 sampai 10-7 Ohm. Cm. • Tahanan jenis isolator antara 10-6 sampai 10-18 Ohm.Cm • Kesimpulan : Tahanan jenis semikonduktor terletak antara Konduktor dan Isolator. • Konsentrasi Pembawa • Dalam bahan semikonduktor pembawa muatan adalah hole dan elektron. Pada semikonduktor type p pembawa muatan mayoritas (jumlah besar adalah hole dan pembawa minoritasnya (jumlah kecil) adalah elektron. Sebaliknya pada type n pembawa mayoritasnya adalah elektron dan hole merupakan pembawa minoritas.
Pada semikonduktor intrinsik konsentrasi hole (pi ) sama dengan konsentrasi elekron (ni), sehingga pembawa mayoritas dan minoritas tidak dapat dibedakan. • Tabel 1.1 berisi konsentrasi hole (p) dan konsentrasi elektron (n) pada semikonduktor tipe p dan tipe n