Konduktor dan Isolator terhadap Listrik dan Panas

Konduktor dan Isolator Listrik

Lihatlah peralatan yang ada di rumahmu! Perhatikan TV, kulkas, seterika, lampu, dan komputer. Lampu menyala merupakan salah satu contoh perubahan energi listrik. Listrik berasal dari sumber energi listrik. Melalui apa listrik mengalir sampai ke perabotanmu? Semua peralatan itu dihubungkan oleh kabel ke bagian sumber arus. Mengapa kabel dapat menghantarkan arus listrik? Apakah semua bagian kabel dapat menghantarkan listrik? Listrik dapat mengalir melalui konduktor. Sedangkan bahan yang tidak dapat atau bahkan menghambat arus listrik disebut isolator.  Bahan apa saja yang termasuk konduktor dan isolator listrik ?

A. Konduktor (Penghantar) Listrik

Lampu dapat menyala karena ada listrik yang mengalir dalam rangkaian listrik. Bahan-bahan yang dapat menyalakan lampu adalah bahan konduktor. Jadi konduktor adalah bahan yang mudah menghantarkan arus listrik. Bahan konduktor memiliki hambatan kecil karena hambatan jenisnya kecil. Bahan konduktor memiliki elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya terhadap inti atom lemah. Dengan demikian, apabila ujung-ujung konduktor dihubungkan dengan tegangan kecil saja elektron akan bergerak bebas sehingga mendukung terjadinya aliran elektron (arus listrik) melalui konduktor.

Contohnya: tembaga, perak, aluminium, paku, karbon, klip kertas, uang logam

B. Isolator (Penghambat) Listrik

Bahan-bahan yang tidak dapat menyalakan lampu adalah bahan isolator. Jadi isolator merupakan bahan yang sulit menghantarkan arus listrik. Bahan isolator memiliki hambatan besar karena hambatan jenisnya besar. Bahan isolator memiliki elektron-elektron pada kulit atom terluar yang gaya tariknya dengan inti atom sangat kuat.Apabila ujung-ujung isolator dihubungkan dengan tegangan kecil, elektron terluarnya tidak sanggup melepaskan gaya ikat inti.  Oleh karena itu, tidak ada elektron yang mengalir dalam isolator, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir melalui isolator.

Contohnya : Plastik, kaca, karet busa.

Emas, perak, tembaga, alumunium, seng dan besi merupakan benda yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Kayu, plastik, kain, lilin, karet, dan lain-lain tidak dapat menghantarkan listrik atau disebut isolator listrik. 

Percobaan tentang Konduktor dan Isolator.

Dua buah baterai sebagai sumber listrik dihubungkan ke lampu dengan menggunakan kabel yang disambung

dengan klip kertas dari logam. Lampu tersebut akan menyala karena arus listrik mengalir dari baterai ke lampu. Dalam hal ini, klip kertas disebut sebagai konduktor karena mampu mengalirkan listrik.

Apa yang terjadi pada lampu ketika klip kertas logam diganti dengan kawat, karet, atau sedotan plastik? Jika klip kertas logam diganti dengan karet dan sedotan plastik, lampu tidak menyala. Hal ini menunjukkan bahwa karet dan sedotan plastik tidak dapat menghantarkan listrik. Oleh karena itulah, karet dan sedotan plastik digolongkan sebagai bahan isolator.

Lakukan kegiatan ini untuk mengetahui apakah suatu benda merupakan konduktor atau isolator.

Sediakan benda-benda berikut.

• Batu baterai
• Lampu 5 watt
• Kabel
• Klip kertas logam, plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang logam, batu, seng, dan kaca.

Cara kerja:

• Buatlah rangkaian listrik seperti gambar di atas. Pastikan lampu dapat menyala.
• Gantilah klip kertas logam dengan plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang logam, batu, seng, dan kaca. Kemudian, amati keadaan lampu.
• Catat hasil pengamatanmu dalam tabel berikut.

Nama Barang	Keadaan Lampu	Golongan
Klip Kertas	Lampu menyala	Konduktor
Plastik	Lampu tidak menyala	Isolator
Karet	Lampu tidak menyala	Isolator
Kertas	Lampu tidak menyala	Isolator
Kain	Lampu tidak menyala	Isolator
Kapas	Lampu tidak menyala	Isolator
Uang Logam	Lampu tidak menyala	Isolator
Batu	Lampu tidak menyala	Isolator
Seng	Lampu menyala	Konduktor
Kaca	Lampu tidak menyala	Isolator

Selain benda sebagai konduktor dan isolator listrik, di sekitar kita juga terdapat barang barang yang merupakan konduktor dan isolator panas. Berikut ini beberapa barang yang merupakan konduktor ataupun isolator panas.

• Wajan dan Panci. Benda yang sangat baik menghantarkan panas yaitu jenis logam (baja, besi, tembaga, seng, alumunium, perunggu, kuningan ). Logam yang paling baik menghantarkan panas adalah alumunium. Alumunium dipakai untuk perkakas rumah tangga, misalnya : wajan penggorengan, panci, rice cooker, ceret dan lain-lain. 
• Thermos. Termos terbuat dari campuran alumunium, kaca, plastik, dan gabus. Bagian dalam termos terbuat dari alumunium yang dilapisi kaca. Bahan ini merupakan jenis konduktor yang cukup baik. Bagian luar termos terbuat dari plastik dan gabus. Gabus dan plastik adalah isolator panas. Ada juga termos yang menggunakan ruang hampa udara di dalamnya, ruang hampa udara ini juga berfungsi sebagai isolator panas. 
• Setrika. Setrika listrik ini mengubah energi listrik menjadi energi panas. Setrika listrik dibuat dari campuran bahan konduktor dan isolator. Bagian dasar setrika terbuat dari besi sebagai penghantar panas yang baik(konduktor). Bagian atas setrika (pegangan) terbuat dari plastik. Plastik merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan panas (isolator). 
• Jaket. Jaket terbuat dari bahan kain yang bersifat isolator. Pada saat suhu udara dingin, jaket akan menahan panas yang ada dalam tubuh keluar. Pakaian lain yang sama fungsinya dengan jaket adalah sweater, sweater menahan panas tubuh kita agar tidak keluar.

Konduktor dan Isolator Panas

A.  Konduktor (Penghantar) Panas

1. Konduktor panas adalah benda-benda yang dapat menghantarkan panas.
2. Bahan yang dapat digunakan untuk penghantar panas adalah logam dan kaca.
3. Macam-macam logam antara lain aluminium, besi, baja, perak dan kuningan. Sedangkan kaca yang tahan panas adalahpyrex.
4. Aluminium adalah jenis logam penghantar yang paling cocok untuk bahan membuat alat masak seperti penggorengan, panci dst.

B.   Isolator (Penghambat) Panas

1.           Isolator panas adalah benda-benda yang tidak dapat menghantarkan panas.

2.           Macam-macam isolator yaitu:

−            -Kayu, dimanfaatkan untuk membuat peralatan dapur misalnya sendok nasi.

−            -Plastik, dimanfaatkan untuk membuat peralatan dapur misalnya gelas dan piring

−            -Kain, digunakan untuk bahan alat atau serbet

−            -Styrofom, digunakan untuk mengemas makan dan minuman hangat.

−           -Ebonit, digunakan untuk pegangan agar tidak cepat panas, misalnya pegangan ceret dan pamci.

−            - Karet, biasanya dicampur dengan bahan plastik, misalnya pada pegangan seterika.

C.  Perpindahan panas

1. Konduksi/hantaran, yaitu perpindahan panas melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan zat yang dilaluinya. Contohnya besi yang dipanaskan ujungnya akan menghantarkan panas keseluruh besi
2. Konveksi/aliran, yaitu perpindahan panas melalui sutu zat disertai dengan perpindahan zat yang dilalui. Contohnya pergantian mengalirnya angin darat dan angin laut dan air yang direbus.
3. Radiasi / pancaran, yaitu perpindahan panas tanpa zat perantara. Contoh : api unggun, matahari.