Pada materi pelajaran terkait elektronika, biasanya dibahas tentang pengertian serta contoh konduktor dan isolator. Konduktor dan isolator adalah 2 bahan listrik yang berbeda.
Tetapi, isolator mampu menjaga dan atau mendukung konduktor dari kontak-kontak yang tidak diharapkan antara satu dengan lainnya. Isolator contohnya kertas, gelas dan sebagainya. Tentu saja 10 benda isolator pun Anda pasti bisa menentukannya.
Nah, isolator sendiri biasanya memiliki nilai ratusan volt hingga ratusan ribu volt. Untuk lebih paham lagi mengenai isolator, sebaiknya pembahasan berikut Anda simak baik-baik.
Daftar Isi
Mengenal Isolator
Isolator adalah bahan dengan muatan listrik internal yang tidak dapat mengalir bebas. Arus listrik yang mengalir di bawah pengaruh medan listrik pun sangat sedikit jumlahnya. Karena itulah dalam mengalirkan arus listrik, isolator tidak semudah konduktor maupun semikonduktor.
Isolator adalah bahan yang terbuat dari non logam, sehingga merupakan konduktor buruk. Hal itu disebabkan karena isolator tidak mempunyai elektron bebas yang menghantarkan listrik.
Akan tetapi, dalam isolator terkandung pembawa muatan yang bisa membawa arus, meskipun dalam jumlah yang kecil. Selain itu, dibandingkan dengan konduktor maupun semikonduktor, isolator adalah bahan dengan tingkat resistivitasnya yang lebih tinggi.
Semakin besar tingkat resistivitasnya maka semakin besar pula daya tahannya terhadap arus listrik yang mengalir. Contohnya tingkat resistivitas pada tembaga adalah 10 sampai 12 Ωm. Sedangkan kaca, tingkat resistivitasnya bernilai 1.012 Ω.
Bukan itu saja, isolator juga dapat berubah sifatnya menjadi konduktif saat tegangan isolator rusak. Yaitu ketika terjadi voltase yang cukup besar dan membuat medan listrik merobek elektron.
Pengertian Isolator Adalah
Apa arti isolator?
Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik seperti yang dilakukan oleh konduktor maupun semikonduktor. Isolator tidak akan membiarkan elektron mengalir begitu saja untuk pindah dari sebuah atom ke atom lain.
Hal tersebut karena isolator adalah bahan dengan atom yang elektronnya saling erat terikat dan tidak bebas bergerak (berpindah).
Kemudian, ketika voltase yang cukup tinggi, pada suatu rangkaian, mengalirkan arus listrik melalui bahan ke konduktor. Tubuh manusia pun adalah konduktor yang bisa menghantarkan listrik. Sehingga Anda mungkin saja pernah mendapatkan sengatan listrik.
Sengatan listrik dengan arus yang kuat, dapat mengganggu fungsi jantung manusia hingga menyebabkan cedera, luka bakar atau bahkan kematian. Bagaimana pun juga, isolator adalah pelindung manusia dari pengaruh bahaya ketika listrik mengalir melalui konduktor itu terjadi.
Apalagi jika rangkaian listrik tersebut memiliki tegangan yang sangat tinggi. Misalnya isolator yang digunakan pada lapisan karet sebuah kabel, yang mampu melindungi manusia dari konduktor dalam rangkaian listrik tersebut.
Selain pengertian isolator secara umum, ada juga definisi isolator yang disebutkan oleh para ahli.
- Menurut Sciencing, Isolator merupakan bahan penghambat aliran arus, yang tidak membiarkan partikel-partikel listrik bebas untuk mengalir.
- Menurut Encyclopedia Britannica, isolator adalah bahan non konduktor atau zat yang menghambat atau menghalangi termal atau pun aliran arus listrik. Isolator dianggap sebagai zat yang sangat resisten atas aliran arus atau merupakan konduktor yang buruk.
Bahan konduksi dan isolasi adalah berbeda, dilihat dari konstanta material atau resistivitasnya.
Fungsi Isolator
Dengan karakteristik yang dimilikinya, maka isolator memiliki beragam fungsi yang memberikan manfaat baik pada rangkaian elektronika maupun terhadap manusia sebagai pengguna (user). Fungsi isolator terbagi menjadi beberapa sudut pandang. Di antaranya sebagai berikut.
1. Dari Segi Mekanik
Berdasarkan mekaniknya, isolator berfungsi dalam:
- Mengatur sudut maupun jarak antar kawat atau penghantar dengan kawat.
- Menahan terjadinya perubahan kawat yang diakibatkan oleh perbedaan angin maupun temperatur.
- Menahan berat penghantar atau kawat.
- Memberikan perlindungan untuk keselamatan manusia (pengguna), yaitu pada kemungkinan adanya sentuhan karena hantaran listrik.
2. Dari Segi Listrik
Sedangkan berdasarkan kelistrikannya, isolator berfungsi sebagai penyekat sebuah penghantar yang memiliki tegangan, terhadap hantaran lainnya. Baik hantaran yang memiliki tegangan maupun yang tidak.
Ciri-Ciri Isolator
Selanjutnya yang perlu Anda ketahui adalah ciri-ciri isolator sebagai sebuah karakteristik yang membedakannya dengan bahan konduktor maupun semikonduktor. Ciri-ciri utama isolator adalah tahan panas. Bahan isolasi mampu bertahan dengan suhu tinggi, tanpa merubah sifat mekanik, kimia dan dielektriknya.
Sifat benda isolator adalah sebagai berikut:
1. Memiliki Hambatan Listrik yang Tinggi
Semua bahan, terkecuali superkonduktor, memiliki beberapa hambatan. Ketika bahan konduktor resistansinya rendah, maka sebaliknya dengan isolator yang tingkat resistansi yang dimilikinya justru tinggi. Artinya, isolator adalah bahan yang sangat mampu dalam mengurangi atau menghambat adanya aliran arus listrik.
Bahan isolator panas memiliki ketahanan terhadap panas yang sangat tinggi. Sehingga, bahan isolator panas tersebut tidak dapat mencair, sekalipun suhunya sudah sangat tinggi.
2. Struktur Atom
Seperti yang sudah dibahas sebelumnya bahwa isolator adalah bahan yang elektronnya tidak mudah bergerak atau berpindah. Elektron-elektron valensi selalu bersama dan erat ikatannya, sehingga gerakannya sangat terbatas. Maka dari itulah tidak ada aliran arus.
Contoh isolator adalah bahan non logam, misalnya kayu, kaca atau pun plastik. Ketiganya adalah contoh bahan isolator yang baik.
3. Tegangan Gangguan (Breakdown)
Meski demikian, bahan isolator pun dapat menghantarkan listrik dan panas, ketika terjadi tegangan yang sangat tinggi. Komposisi pada bahan pun turut berubah, termasuk kemampuan isolasinya yang akan menghilang. Perubahan tersebut adalah tegangan gangguan atau breakdown atau kekuatan dielektrik.
4. Permeabilitas Udara
Isolator yang baik akan memiliki permeabilitas udara yang tinggi. Artinya, bahan isolator mampu membuat udara mengalir melalui pori-porinya.
Contoh Penggunaan Isolator Dalam Elektronika
- Kabel Isolator: Kabel yang memiliki lapisan isolator, seperti kabel listrik berlapis karet atau plastik, yang mengisolasi konduktor listrik di dalamnya.
- Bahan Dielektrik dalam Kapasitor: Kapasitor adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua pelat yang dipisahkan oleh bahan dielektrik (isolator) seperti mika, plastik, atau keramik.
- Isolator dalam PCB: Papan sirkuit cetak (PCB) memiliki jalur listrik yang dihubungkan oleh lapisan isolator berbahan fiberglass atau resin epoksi.
- Isolator dalam Transistor dan IC: Transistor dan sirkuit terintegrasi (IC) memiliki isolator internal yang mengisolasi berbagai komponen sirkuit dari satu sama lain.
- Isolator Optik: Komponen optik seperti opto-isolator atau fotodioda dapat digunakan untuk mengisolasi sinyal optik dari sinyal listrik.
- Isolator pada Transformator: Transformator memiliki gulungan terpisah yang diisolasi untuk mengubah tegangan atau arus listrik.
Isolator dalam elektronika sangat penting untuk menjaga keamanan, keandalan, dan kinerja perangkat elektronik.
15 Contoh Benda Isolator
Terakhir, untuk contoh isolator Anda dapat melihatnya berdasarkan jenis-jenis isolator tersebut. Lantas, apakah Anda sudah bisa menyebutkan 15 contoh benda isolator? Banyak contoh isolator dalam kehidupan sehari-hari yang Anda temui, seperti misalnya adalah:
1. Plastik
Contoh isolator yang sangat mudah diingat adalah plastik. Karena tidak mampu menghantarkan listrik, maka plastik adalah bahan isolator yang sangat banyak pengaplikasiannya, baik skala rumah tangga maupun industri.
Contohnya sebagai salah satu bahan pembuatan barang rumah tangga seperti lemari es, pengering rambut (hair dryer), mesin cuci, penyedot debu dan lainnya. Atau dalam penggunaannya sebagai insulasi panas, seperti ceret kopi, alat pemanggang roti (oven), pemanggang lemak dan lainnya.
2. Mika
Contoh isolator elektronik adalah mika. Mika menjadi isolator terbaik, untuk isolasi pipa, peralatan olahraga, sampai pemadam api.
3. Keramik
Isolator keramik justru yang paling banyak digunakan untuk bermacam bidang. Dari tekstil, elektronik, mekanik, dirgantara bahkan hingga kesehatan. Seperti pada komponen atau sensor medis, misalnya alat pacu jantung.
4. Porselen
Porselen adalah contoh isolator yang sangat baik dalam menahan arus listrik pada suhu tertentu. Selain itu, bahan isolator dari porselen bersifat anti korosi, kekuatan dielektriknya baik serta dapat diaplikasikan untuk tegangan tinggi dan rendah.
Maka dari itulah, logam porselen kerap dimanfaatkan untuk industri atau pengolahan seperti aplikasi lab, oven microwave sampai dengan restorasi gigi.
5. Kuarsa
Contoh isolator lainnya adalah kuarsa, yang biasanya digunakan memotong kristal berlian.
6. Kayu
7. Kaca
8. Karet
9. Kertas
10. Air
11. Udara
12. Minyak
13. Fiberglass
14. Sarung Tangan
15. Intan
Jadi itulah pembahasan lengkap mengenai apa itu isolator lengkap dengan contoh benda maupun penerapannya dalam sehari-hari. Seperti yang kita tahu isolator adalah benda yang sulit menghantarkan listrik, otomatis sebuah aliran listrik jika bertemu benda-benda tersebut tidak akan menjalar atau bisa dibilang berhenti.