Konduktor Adalah Penghantar Listrik, Ini Pengertian dan Sifatnya

Pexels/Devon Rockola
Ilustrasi konduktor.
Penulis: Husen Mulachela
Editor: Safrezi
14/1/2022, 12.00 WIB

Konduktor adalah zat perantara yang dapat menghantarkan listrik dan panas. Materi pelajaran terkait konduktor tentunya sudah pernah kita peroleh dalam mata pelajaran Fisikia dalam pembahasan kalor.

Konduktor sebagai penghantar panas, listrik, atau suara memiliki lawan, yakni isolator atau benda-benda yang sulit atau tidak dapat menghantarkan panas.

Adapun contoh konduktor, yaitu besi, baja, alumunium. Sedangkan, contoh isolator, yaitu kain, plastik, ebonit, dan sebagainya.

Pengertian Konduktor

Seperti penjelasan di atas, konduktor adalah zat atau bahan yang bisa menghantarkan panas, listrik, maupun suara. Zat tersebut dapat berupa zat padat, cair, maupun gas.

Zat atau benda konduktor tersebut memiliki sifat konduktif, sehingga dapat menghantarkan panas dan listrik.

Di samping itu, konduktor memiliki banyak elektron-elektron bebas. Hal tersebut sebagaimana struktur molekul konduktor yang dapat dengan mudah melepaskan elektron-elektron terluar.

Sifat dan Syarat Konduktor

Suatu benda dapat disebut konduktor apabila memiliki konduktivitas yang tinggi dengan resistensi yang rendah. Untuk lebih memahaminya, berikut sifat-sifat konduktor:

  • Memiliki daya hantar listrik.
  • Memiliki resistivitas atau hambatan jenis yang kecil.
  • Memiliki daya hantar panas yang tinggi.
  • Tegangan tarik kuat.

Ada beberapa syarat yang mesti dimiliki oleh zat atau benda untuk menjadi konduktor yang baik, yaitu:

  • Konduktivitas yang baik. Ini membuat benda semakin baik dalam menghantarkan listrik.
  • Kekuatan mekanik tinggi. Ini adalah kemampuan bahan untuk menerima beban/ gaya/ energi tanpa adanya kerusakan pada bahan tersebut.
  • Koefisien muai kecil.
  • Modulus elastis besar. Menunjukan ketahnan suatu konduktor untuk mengalami deformasi elastis dan kerusakan saat dialiri panas atau listrik bertegangan tinggi.

Setelah membahas terkait konduktor dan sifat-sifatnya, ada baiknya untuk mundur sedikit ke belakang dan mengulik perihal kalor yang menjadi bab induk dalam materi konduktor.

Kalor

Mengutip buku "Fisika untuk SMA/MA Kelas X Semester 2" oleh Rinawan Abadi dkk, kalor adalah energi panas zat yang dapat berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Satu kalori adalah kalor yang dibutuhkan oleh 1 gram air untuk menaikan suhunya 1oC.

1 kalori = 4,184 joule = 4,2 joule, sehingga 1 joule = 0,24 kalori. Nilai-nilai tersebut dinamakan tara kalor mekanik.

Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Kalor jenis zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan atau melepaskan suhu satu kilogram massa suatu zat sebesar 1 oC atau 1 kelvin.

C = Q/m ∆T

Keterangan:

Q = Kalor yang dibutuhkan, joule (J).

m = massa zat, kilogram (kg).

∆T = perubahan suhu gas, derajat celsius (oC).

c = Kalor jenis zat, joule per kilogram derajat celsius (J/kg oC).

Jika nilai c kecil, suhu zat akan mudah naik saat dipanaskan. Sebaliknya, jika nilai c besar, suhu zat akan sulit naik saat dipanaskan.

Kapasitas kalor suatu benda adalah banyaknya kalor yang diperlukan zat untuk menaikan suhu sebesar 1 oC atau 1 K. Selain itu, kapasitas kalor juga didefinisikan sebagai kemampuan suatu benda untuk menerima atau melepas kalor sehingga dapat menaikkan atau menurunkan suhu benda sebesar 1 oC atau 1 K.

C = Q/∆T

Keterangan:

Q = Kalor yang dibutuhkan, joule (J).

C = Kapasitas kalor, joule per derajat celsius (J/oC).

∆T = Perubahan suhu, derajat celsius (oC).

Perpindahan Kalor

Kalor adalah salah satu energi yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu tinggi ke benda atau sistem bersuhu rendah. Perpindahan kalor dari satu benda ke benda lain dapat melalui tiga cara, konduksi, konveksi, dan radiasi (pancaran).

Konduksi

Konduksi merupakan perpidahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel penghantarnya. Laju perpindahan kalor bergantung pada panjang (L), luas penampang (A), konduktivitas termal (k) atau jenis bahan, dan beda suhu (∆T).

Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai perpindahan partikel-partikel zat. Perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat alir scara bebas disebut konveksi bebas. Hal ini karena adanya perbedaan massa jenis zat alir, contoh saat kita merebus air.

Sementara itu, perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan partikel karena perpindahan tekanan yang dibuat dengan pompa disebut konveksi paksaan. Contohnya, ventilasi kamar, cerobong asap, pengaturan katup udara, kompor, dan kipas angin.

Radiasi

Sumber energi terbesar di bumi berasal dari matahari. Energi matahari sampai ke bumi dalam bentuk pancaran panas. Inilah yang dinamakan dengan radiasi.

Radiasi merupakan peristiwa memancarnya panas dari suatu benda dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang merambat tanpa memerlukan zat perantara (medium) seperti gelombang cahaya dan gelombang radio.