1 BAB. IV PENYEKAT 4.1. PENYEKAT Zat-zat yang mempunyai tahanan tinggi dalam orde mega ohm dikelompokkan sebagai penyekat. Dengan tahanan yang demikian tinggi itu, penyekat tidak bisa mengalirkan arus yang cukup terasa atau terukur bilamana padanya diberikan tegangan supply. Akibatnya penyekat mempunyai dua fungsi yaitu untuk menyekat beberapa penghantar sehingga tidak saling bersentuhan & yang kedua adalah untuk menyimpan muatan listrik bilamana tegangan diberikan padanya. Penyekat itu mempertahankan muatannya sebab elektron tidak bisa mengalir untuk menetralisir muatan tersebut. Penyekat semacam ini dinamai ’dielektrik’. Diantara bahan-bahan dielektrik yang sangat baik adalah : udara, hampa udara, karet, lilin, gelas, mika, porselain,minyak, kertas kering, serat-serat tekstil dan plastik misalnya formika, bakelite dan polystyrene. Air murni adalah penyekat yang baik, tetapi air yang mengandung garam, misalnya air laut bukan penyekat yang baik. Untuk penyekat, bila diberikan suatu tegangan yang sangat tinggi padanya, bisa menghancurkna struktur internal dari bahan yang bersangkutan. Sehingga bisa mengakibatkan dielektrik jadi konduksi atau mengalirkan arus. 4.2. SIFAT-SIFAT KELISTRIKANNYA a. kekuatan dielektrik Kekuatan dielektrik merupakan suatu kekuatan medan listrik maksimum yang bisa ditahan oleh suatu penyekat atau dielektrik tanpa menimbulkan breakdown padanya. Besaran ini dinyatakan dalam volt per mili meter dari ketebalan dielektrik tersebut atau bisa juga dalam KV/cm. Kekuatan dielektrik biasanya ditentukan berdasarkan percobaan2 dan besarnya tergantung pada tebal dari dielektrik tersebut. Pada tabel berikut dapat kita lihat beberapa contoh : Material Air of vacuum Steatite Glass Mica Dielectric Strenght (KV / cm) 40 250 100 700 Komponen Elektronika I : Fuse & Pilot Lamp Material Porcelain Rubber Silicone Epoxy rosin Dielectric Strenght (KV / cm) 60 200 400 200 Winda OK !!! 2 Paper Polystyrene 200 500 Teflon Paraffin oil 170 380 Tabel 4.1. kekuatan dielektrik b. Permitivitas Permitivitas merupakan suatu konstanta dari suatu bahan yang bisa menunjukkan karakteristik darikemampuan dielektrik untuk menerima atau menyimpan medan listrik. Berikut bisa dilihat beberapa contoh : Dielectric Vacuum Air Teflon Paper, Paraffined Rubber Transfomeroil cr Dielectric cr 1,0 Mika 1,0006 Porcelain 2,0 Bakelite 2,5 Glass 3,0 Water (distilled) 4,0 Tabel 4.2. Permitivitas 5,0 6,0 7,0 7,5 0,0 c. Resistivitas Resistivitas transfersal dan superficial sangat besar untuk penyekat. Resistivitas supervicial bergantung pada lingkungan sekitarnya dan biasanya diberikan dalam bentuk diagram yang merupakan fungsi dari kelembaban relatif dan bahan tertentu. Tabel berikut menunjukkan resistivitas transfersal (resistivitas volume) untuk beberapa bahan penyekat atau dielektrik yang sering dipakai. Material Dry Air Polythylene Polystyrene Teflon PVC Resistivitas Material (T cm) Mica 300 000 Rubber 300 000 Hf Bakelite 10 000 Normal Bakelite 1 Tabel 4.3. Resistivitas dielectric Resistivitas (T cm) 100 – 10 000 10 000 1 0,2 d. Loss factor Loss factor dari suatu penyekat akan menentukan apakah penyekat ini cocok untuk frekuensi sangat tinggi (UHF), HF atau hanya untuk frekuensi rendah (LF). Loss factor dinyatakan dalam tg untuk suatu frekuensi yang telah ditentukan. Table berikut menunjukkan beberapa ‘Loss Factor’ ; Komponen Elektronika I : Fuse & Pilot Lamp Winda OK !!! 3 Tg For 1 MHz 0 Material Dry Air Material Mica Tg For 1 MHz 0,001 Polythylene 0,0001 Rubber 0,006 Polystyrene 0,0002 Hf Bakelite 0,007 Teflon 0,0002 Normal Bakelite 0,01 PVC 0,01 Tabel 4.4. Loss Factor 4.3. ARUS PEMBUAGAN SUATU DIELEKTRIK Suatu penyekat atau dielektrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan, ia akan menyimpan muatan listrik. Muatan ini akan mempunyai kecenderungan untuk tetap bertahan di dalamnya tetapi bisa juga ia dibuang dengan menggunakan salah satu cara dari metoda-metoda berikut : a. Pembuangan melalui penghantar Disini kita gunakan sepotong kawat tembaga - + + + + yang dipasang pada masing-masing terminal kapasitor, akibatnya muatan mengalir dan dielektrik sekarang tak bermuatan I b. Brush discharge Suatu tegangan tinggi yang ada pada kawat yang tajam I I - + + + + bisa membuang muatannya lewat lapisan atmosfir dengan jalan ionisasi dari molekul udara. Kejadian ini disebut efek korona I c. Spark discharge Pembuangan ini adalah akibat terjadinya ’break down’ dalam + + + + I - dielektrik, disebabkan oleh tegangan yang sangat tinggi yang memecahkan dielektrik tersebut. Arus sesaat yang mengalir lewat dielektrik pada saatbbreak down tersebut, mengakibatkan timbulnya loncatan bunga api. (Spark) Komponen Elektronika I : Fuse & Pilot Lamp Winda OK !!! 4 Komponen Elektronika I : Fuse & Pilot Lamp Winda OK !!!