Teori Bahan Isolasi

TEORI BAHAN ISOLASI

1 Bahan Isolasi

Kegunaan bahan isolasi adalah untuk menjadi isolasi di antara dua buah bahan penghantar yang mempunyai perbedaan tegangan dan juga dapat bertindak sebagai penyimpan muatan listrik.

Apabila fungsi dari bahan ini, fungsi utamanya sebagai pengisolasi maka di namakan bahan isoslasi. Sedangkan apabila fungsi utamanya sebagai penyimpan muatan listrik maka di namakan bahan dielektrik. Di dalam bahan dielektrik electron terikat kuat pada atom nukleusnya sehingga konduksi electron tidak akan terjadi. Material ini akan menunjukan sifatnya bila di pengaruhi oleh medan listrik, dan apabila medan listrik mempengaruhinya maka material ini akan menunjukan suatu fenomena yang di namakan polarisasi, yang kemudian akhirnya dapat menolong menjelaskan adanya penimbunan energi elektrostatis.

    1.1      Bahan Isolasi Dibawah Pengaruh Medan Listrik AC

Bila sebuah kapasitor pelat yang mempunyai kapasitansi Co (hampa udara), dan bila medium ini di gantikan dengan dielektrik dengan permitivitas  ảr, maka kapasitansi dari kapasitor adalah :

C = εr . Co            , di mana :     C   =   Muatan

                                                 Co = Muatan hampa udara

                                                  εr  =  Permitivitas relative isolasi

    1.2      Bahan Isolasi Dibawah Pengaruh Medan Listrik DC

Bila suatu bahan di letakkan pada tempat yang di pengaruhi medan listrik, maka respons terhadap medan magnet tergantung pada kemempuan dielektrik dari bahan tersebut.

Contohnya adalah dua buah pelat mendatar yang letaknya sejajar membentuk suatu kapasitor, ia mempunyai luas bidang datar sebesar (a m² ) dan jarak antara kedua buah pelat itu adalah (d meter). Bila bahan dielektrik yang terdapat pada ruang di antara kedua pelat itu adalah udara ( hampa udara) maka kapasitansi dari kapasitor tersebut  sebesar

         εo . a                   , di mana εo = 8,854 x 10^-12 Farad/M

Co = --------

                                d

                                     

Apabila ruang antara kedua pelat itu di isi dengan suatu bahan dielektrik, maka kapasitansi dari kedua pelat tadi menjadi :

         εr . εo .a

Co = ------------

               d

Setiap bahan mempunyai εr yang berbeda, misalkan εr germanium = 16.  Nilai dari εr dapat di peroleh dengan mengukur nilai C pada waktu εo dari Co dari C pada waktu ada dielektrik, jadi =

                         C

εr : --------

         Co

Menyelidiki kemampuan dielektrik berarti juga mempelajari kemampuan ε. Ini termasuk di dalamnya mempelajari hal-hal berikut :

a). Mempelajari hubungan antara bentuk macrocospik, konstanta dielektrik dan sifat atomic dan kebesaran microcospic

b).Mempelajari mengapa suatu bahan mempunyai nilai konstanta dilektrik yang berbeda-beda.

c).Mempelajari pengaruh suhu pada εr untuk beberapa bahan.