Isloator yang juga dikenal dengan insulator adalah bahan yang tidak menghantarkan arus listrik. Bahan yang termasuk isolator contohnya adalah kertas, plastik, karet, gelas dan udara. Sebagian besar arti konduktor listrik ditutupi oleh bahan isolator. Kawat yang mengandung arti magnet dilapisi dengan lapisan isolator yang sangat tipis sehingga lebih banyak belokan atau kawat yang lebih besar dapat digunakan dalam belitan trafo, dan lain-lain.
Isolator umumnya diberi nilai ratusan volt, tetapi beberapa yang digunakan dalam distribusi daya dinilai setinggi ratusan ribu volt. Insulatorberfungsi untuk mendukung dan/atau menjaga konduktor listrik dari melakukan kontak yang tidak diinginkan satu sama lain. Salah satu ciri isolator yaitu memiliki resistivitas bahan yang lebih besar dari 107rn, hanya arus yang sangat kecil dilewatkan oleh tegangan yang diberikan, yang umumnya dianggap non-konduktif.
Isolator
Isolator listrik adalah bahan yang muatan listrik internalnya tidak mengalir bebas; sangat sedikit arus listrik yang akan mengalir melaluinya di bawah pengaruh medan listrik. Ini kontras dengan bahan lain, semikonduktor dan konduktor, yang mengalirkan arus listrik lebih mudah.
Ciri yang membedakan isolator adalah resistivitasnya; isolator memiliki resistivitas lebih tinggi daripada semikonduktor atau konduktor. Contoh paling umum adalah non logam. Isolator yang sempurna tidak ada, karena bahkan isolator mengandung sejumlah kecil charge (pembawa muatan) yang dapat membawa arus.
Selain itu, semua isolator menjadi konduktif secara elektrik ketika voltase yang cukup besar diterapkan sehingga medan listrik merobek elektron menjauh dari definisi atom. Kondisi ini dikenal sebagai kerusakan tegangan isolator. Sebagian besar non-logam adalah konduktor yang buruk dan karena itu isolator yang baik, karena tidak memiliki elektron bebas yang tersedia untuk menghantarkan listrik.
Bahan dengan nilai resistivitas lebih besar, menawarkan daya tahan yang lebih besar terhadap aliran arus listrik dan karenanya merupakan isolator yang lebih baik. Misalnya, kaca memiliki nilai resistivitas 1012 Ωm (ohm meter), dan tembaga memiliki nilai resistivitas 10 sampai dengan 12 Ωm.
Pengertian Isolator
Isolator bisa didefinisikan sebagai bahan yang mempunyai efek sebaliknya pada aliran elektron. Bahan-bahan tersebut tidak membiarkan elektron mengalir dengan sangat mudah dari satu atom ke atom lainnya. Insulator adalah bahan yang atom-atomnya memiliki elektron yang terikat erat. Elektron-elektron ini tidak bebas berkeliaran dan dibagi oleh atom-atom tetangga.
Isolator berfungsi dalam melindungi kita dari efek berbahaya listrik yang mengalir melalui konduktor. Terkadang tegangan dalam rangkaian listrik bisa sangat tinggi dan berbahaya. Jika voltase cukup tinggi, arus listrik dapat dialirkan melalui bahan yang rata-rata tidak dianggap sebagai konduktor yang baik.
Tubuh kita akan menghantarkan listrik dan Anda mungkin pernah mengalami ini ketika Anda menerima sengatan listrik. Umumnya, listrik yang mengalir melalui tubuh tidak menyenangkan dan dapat menyebabkan cedera.
Fungsi jantung kita dapat terganggu oleh sengatan listrik yang kuat dan arus dapat menyebabkan luka bakar. Karena itu, kita perlu melindungi tubuh kita dari konduktor yang membawa listrik. Lapisan karet pada kabel adalah bahan isolasi yang melindungi kita dari konduktor di dalamnya.
Pengertian Isolator Menurut Para Ahli
Adapun definisi isolator menurut para ahli, antara lain:
- Encyclopedia Britannica
Isolator adalah berbagai zat yang menghalangi atau menghambat aliran arus listrik atau termal. Meskipun isolator listrik biasanya dianggap sebagai bahan nonkonduktor, pada kenyataannya lebih baik digambarkan sebagai konduktor yang buruk atau zat yang sangat resisten terhadap aliran arus listrik.
Bahan isolasi dan konduksi yang berbeda dibandingkan satu sama lain dalam hal ini melalui konstanta material yang dikenal sebagai resistivitas.
- Sciencing
Isolatoradalah bahan yang menghambat aliran arus listrik. Kebalikan dari konduktor, yang memungkinkan partikel listrik mengalir bebas, isolator diimplementasikan dalam barang-barang rumah tangga dan sirkuit listrik sebagai perlindungan. Isolasi termal serupa, tetapi menyempitkan aliran panas daripada listrik.
Ciri Isolator
Karakteristik utama bahan isolator adalah isolasi dan tahan panas. Isolasi dapat diukur dengan kekuatan isolasi; Tahan panas adalah kemampuan bahan isolasi di bawah arti suhu tinggi tanpa mengubah sifat dielektrik, mekanik dan kimia.
Berikut ini beberapa sifat bahan yang dimiliki oleh benda-benda yang tergolong isolator, antara lain:
-
Memiliki Resisten atau Hambatan Listrik yang Tinggi
Hambatan listrik atau resistensi listrik merupakan kemampuan suatu bahan benda untuk menghambat atau mencegah aliran arus listrik. Nilai Resistansi atau nilai hambatan dalam suatu rangkaian listrik diukur dengan menggunakan satuan Ohm atau disimbolkan dengan Omega “Ω”.
Komponen elektronik yang berguna untuk menghambat arus listrik ini ialah Resistor. Resistor dalam suatu rangkaian elektronika bisa berfungsi untuk menghambat atau mengurangi aliran arus listrik dan sekaligus juga bertindak untuk menurunkan level tegangan listrik di dalam rangkaian.
Semua bahan kecuali superkonduktor mempunyai beberapa hambatan; konduktor mempunyai resistansi rendah, sedangkan isolator mempunyai tingkat resistensi yang tinggi. Isolator panas juga mempunyai kemampuan ketahanan panas yang sangat tinggi; hal inilah yang menyebabkan bahan-bahan tersebut tidak mencair bahkan ketika mengalami suhu yang sangat tinggi.
-
Tegangan Gangguan (breakdown)
Tegangan breakdown disebut juga kekuatan dielektrik. Semua isolator akan menghantarkan panas dan listrik apabila mengalami tegangan yang sangat tinggi. Dengan memposisikan bahan pada tegangan yang sangat tinggi, komposisi bahan akan mengalami perubahan, yang mengakibatkan bahan tersebut akan kehilangan kemampuannya isolasinya; tegangan di mana perubahan ini terjadi dikenal sebagai Tegangan gangguan (breakdown).
Isolator yang berbeda memiliki tegangan gangguan yang berbeda, dan digunakan untuk tujuan yang berbeda pula, misalnya, plastik dapat digunakan sebagai insulator di rumah tangga di mana arus atau panas yang mengalir tidak terlalu tinggi, tetapi tidak dapat digunakan untuk keperluan industri.
-
Struktur atom
Dalam isolator, elektron valensi terikat erat bersama-sama, sehingga mencegah mereka tidak mudah bergerak. Ketika terjadi pembatasan gerakan elektron, maka tidak ada arus yang bisa mengalir, membuat zat dengan sifat seperti ini. Misalnya, non-logam seperti kaca, kayu dan plastik – menjadi isolator yang sangat baik.
Cairan dan larutan air bukan termasuk isolator yang baik karena ketika berada dalam keadaan ini mengandung arti ion terdelokalisasi yang memungkinkan arus listrik mengalir; yang sama akan berlaku ketika membasahi plastik dan kayu.
-
Permeabilitas udara
Permeabilitas udara merupakan kemampuan suatu material untuk memungkinkan udara mengalir melalui pori-pori. Ini adalah sifat yang diperlukan untuk isolator panas atau termal. Isolator yang baik mempunyai permeabilitas udara yang tinggi, karena udara adalah zat isolasi.
Fungsi Isolator
Fungsi isolator bisa ditinjau dari dua segi, yaitu:
-
Fungsi dari segi listrik
Yaitu digunakan untuk:
- Untuk menyekat suatu penghantar bertegangan terhadap hantaran lain yang bertegangan ataupun tidak bertegangan
-
Fungsi dari segi mekanik
Yaitu digunakan untuk:
- Menahan berat dari penghantar / kawat.
- Mengatur jarak dan sudut antar penghantar / kawat dan kawat.
- Menahan adanya perubahan kawat akibat perbedaan temperatur dan angin.
- Untuk melindungi keselamatan manusia terhadap kemungkinan terjadinya sentuhan dengan hantaran listrik tersebut
Contoh Isolator
Contoh-contoh benda isolator, antara lain:
-
Porselen
Ini adalah bahan yang menahan arus listrik pada suhu yang sangat baik. Porselen memiliki kekuatan dielektrik yang baik, anti korosi. Logam porselen digunakan untuk aplikasi tegangan (tinggi dan rendah). Ini banyak digunakan dalam industri pengolahan untuk makna kimia, misalnya digunakan dalam aplikasi restorasi gigi, aplikasi lab, oven microwave, dan lain-lain.
-
Plastik
Plastik termasuk isolator yang baik karena tidak menghantarkan listrik. Bahan yang satu ini terbaik untuk berbagai aplikasi. Plastik telah banyak digunakan untuk membuat barang-barang rumah tangga seperti pengering rambut, penyedot debu, mesin cuci, lemari es dan banyak lagi.
Plastik digunakan untuk isolasi listrik dan pelindung kabel. Plastik juga digunakan untuk persyaratan insulasi panas, digunakan dalam pemanggang roti, pemanggang lemak, ceret kopi, switch, mesin penjual otomatis, dan lain-lain.
-
Keramik
Bahan ini digunakan di berbagai bidang seperti tekstil, dirgantara, listrik, elektronik, mekanik dan banyak lagi. Keramik juga banyak digunakan dalam perangkat bersuhu tinggi, peralatan listrik, elemen pemanas, oven microwave, dan lain-lain.
Keramik dimanfaatkan dalam spindle berkecepatan tinggi yang digunakan untuk memotong PCB (Printed Circuit board), listrik kendaraan, dan penukar panas dll. Selain itu, keramik juga bisa digunakan dalam perawatan kesehatan (komponen dan sensor medis), alat pacu jantung, gigi, pendengaran dan implan medis, dan lain-lain.
-
Kuarsa
Kuarsa merupakan bahan yang dimanfaatkan untuk memotong kristal berlian. Ini adalah elemen utama dalam pembuatan jam tangan dan semikonduktor. Mesin gerinda menggunakan kuarsa untuk menggiling dan menghancurkan.
Sirkuit elektronik, misalnya VCXO, osilator TCXO, memanfaatkan kuarsa untuk menghasilkan frekuensi. Selain itu, ini juga digunakan untuk memisahkan frekuensi yang diinginkan dan yang tidak diinginkan.
-
Mika
Mika merupakan bijih yang dimanfaatkan sebagai isolator elektronik, dalam cat, untuk menghilangkan debu dan batang las. Ini adalah isolator terbaik yang digunakan dalam pemadam api, isolasi pipa, industri atap, gasket, peralatan olahraga, dan juga untuk membuat sampel mikroskopis.
Nah, itulah tadi penjelasan serta pengulasan secara lengkap kepada segenap pembaca terkait dengan materi pengertian isolator menurut para ahli, ciri, fungsi, dan contoh pengunannya. Semoga melalui ulasan ini bisa memberikan wawasan dan pengetahuan.
