SIFAT LISTRIK KAYU

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sifat listrik yang paling penting pada kayu adalah konduktifitas, dielektrik konstan dan faktor kekuatan dielektrik. Konduktifitas pada sebuah material yang menentukan aliran listrik bahwa akan mengalir ketika material ditempatkan di bawah memberikan gradien listrik. Dielektrik konstan pada sebuah material non konduktif menentukan sejumlah energi listrik potensial, dibentuk pada polarisasi yang diinduksi, disimpan untuk memberikan volume pada material ketika material itu ditempatkan pada ladang listrik. Faktor kekuatan pada sebuah material bukan konduktor menentukan fraksi menyimpan energi yang diusir sebagai panas ketika material kayu mengalami polarisasi- siklus depolarisasi lengkap.

Sebagai contoh pada industri pengelolaan kayu dan penerapan sifat listrik pada kayu adalah penting termasuk persilangan pada pola untuk batas tegangan tinggi, perlatan kerja dan arus panas yang merekat pada produk kayu dengan luas frekuensi kayu yang tinggi. Moisture meter pada perkakas kayu berhubungan antara sifat listrik dan kadar air untuk mempertimbangkan kadar airnya.

Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai salah satu kewajiban akademik pengganti ujian mata kuliah Fisika Kayu. Selain itu, agar para mahasiswa mampu mengamati bukan hanya sekadar mengetahui sifat listrik yang ada pada kayu baik dari segi konduktifitas, dielektrik konstan dan faktor kekuatan dielektriknya.

ISI

Tahanan Listrik

Tahanan listrik merupakan sifat sebuah bahan untuk menahan jalannya arus listrik dan merupakan lawan dari konduktivitas listrik (berbanding terbalik dengan resistivitas), dengan satuan ohm (Ω). Tahanan listrik merupakan resistivitas konduktor dari unit perpotongan bidang lintang, sifat ini bersifat khas untuk setiap bahan dan bergabung untuk membandingkan macam-macam bahan sebagai dasar kemampuannya untik menghantarkan atau menyalurkan arus listrik. Resistivitas tinggi merupakan konduktor yang jelek.

Resistivitas kayu dipengaruhi oleh faktor jenis, struktur, rapatan (ρ), sugu dan kadar air kayu. Pengaruh kadar air merupakan faktor terbesar dari faktor lain. Kayu kering tanur merupakan bahan insulasi/ penyekat yang baik, secara praktis tidak diperkenankan jalur arus listrik melewatinya. Dengan bertambahnya kadar air, resistivitas sangat berkurang dan kayu jenuh air. Resistivitas besar pada daerah 0% - TJS dan kecil pada daerah > TJS. Resistivitas kayu kering udara bervariasi 3 x 10⁷ – 3 x 10⁸ Ω cm. Resistivitas berkurang menjadi 10⁸ dalam kayu kering udara dan menjadi + 10⁶ – 10⁵ Ω cm pada TJS. Kayu kering tanur sebagai bahan insulasi yang paling baik. Resistivitas jenis kayu kering tanur hampir serupa dengan porselin (3 x 10¹⁴) dan parafin (1 x 10¹⁶), sebaliknya ketahanan sebagai bahan konduktor yang baik rendah. Resistivitas kayu kering tanur akan meningkat dengan berkurangnya suhu dan dua kali lipat untuk setiap penurunan temperatur 12,5⁰ C. Sifat ini berlawanan dengan logam.

Konduktivitas

Konduksi listrik pada berbagai kayu dengan voltase yang diterapkan dan kira-kira menggandakan untuk masing-masing peningkatan 10⁰C (18⁰F). Konduksi listrik pada kayu (atau timbal balik resistivitas) sangat bervariasi dengan kadar air, khususnya di bawah titik jenuh serat (TJS). Jika kadar air meningkat pada kayu dari dekat nol ke titik jenuh serat (TJS), konduktivitas listrik meningkat (pengurangan resistivitas) dengan 10¹⁰ ke 10¹³. Resistivitas kira-kira 10¹⁴ ke 10¹⁶ Ω m untuk kayu kering tanur dan 10³ hingga 10⁴ Ω m untuk kayu titik jenuh serat (TJS). Jika kadar air meningkat dari titik jenuh serat ke titik jenuh maksimal pada struktur kayu, peningkatan kayu lebih lanjut pada konduktifitas adalah lebih kecil dan tak menentu, biasanya berjumlah kurang dari suatu seratus kali.

Sifat-Sifat Dielektrik

Sifat dielektrik yaitu konduktor yang jelek atau lemah dari arus listrik atau suatu bahan insulasi elektrik, khususnya perubahan bahan dalam suatu medan listrik. Kayu termasuk dielektrik bila kayu kering tanur atau mengandung sedikit kadar air. Sifat-sifat dielektrik material dinyatakan dalam konstanta dielektrik dan memiliki energi atau tenaga yang penting pada perekatan kayu, pembuatan alat moisture meter elektrik, pengeringan kayu dan pengukuran kadar air.

Konstanta Dielektrik

Konstanta dielektrik disebut juga permeabilitas elektrik, merupakan ukuran nilai insulasi sebuah material dengan tetap memperhatikan jalan lintasan arus frekuensi tinggi. Konstanta dielektrik pada ruang hampa (vakum) adalah satu, zat padat lebih dari satu, air 81 dan kayu kering 2-3, meningkat dengan bertambahnya rapatan, kadar air dan temperatur menurun dengan frekuensi arus AC. Konstanta dielektrik pada arah axial lebih tinggi 1,5 kali dari arah transversal. Konstanta dielektrik kayu kering tanur + 1,8-2,2 (pada rapatan 0,4 – 0,6 gr/ cm³). Konstanta dielektrik pada kayu kadar air 10 % adalah 2,7 – 3,5, kadar air 20% 4,0 -5,4 dan basah 81 (sama dengan air).

Faktor Kekuatan Dielektrik

Faktor kekuatan merupakan ukuran kecepatan energi elektrik diserap dielektrik, energi menghasilkan panas nilainya 0 – 1, meningkat seiring dengan meningkatnya kadar air, rapatan kayu, frekuensi arus dan akan lebih besar pada arah serat yang sejajar. Kayu memperlihatkan efek pikoelektrik seperti kristal-kristal kuarsa, polarisasi listrik biasa terdapat pada kayu dan dipengaruhi sifat mekanik (kayu tekan dan kayu tarik). Perubahan kayu juga dipengaruhi medan listrik, sedangkan pikoelektrik dipengaruhi dengan adanya pemyimpangan serat (disekitar mata kayu) dan berat jenis kadar kristalinitas.

Ketika sebuah nonkonduktor adalah ditempatkan dalam sebuah wilayah elektrik, di absorbsi dan energi potensialnya disimpan. Sejumlah energi disimpan per unit volume tergantung pada konstanta dielektrik dan penting pada bidang yang diterapkan. Sebuah dielektrik yang seimbang melepaskan semua energi ini untuk arus luar listrik ketika bidang digerakkan, tetapi praktis dalam menghilangkan beberapa energi sebagai panas. Faktor kekuatan dielektrik adalah diukur pada bagian energi yang disimpan mengkonversi untuk dipanaskan. Niali faktor kekuatan selalu jatuh antara nol dan membentuk kesatuan. Ketika faktor kekuatan tidak melebihi sekitar 0,1 pecahan energi yang disimpan yang hilang satu siklus pemecahan adalah kurang lebih sederhana dengan faktor kekuatannya.

Faktor kekuatan pada kayu adalah lebih besar dibandingkan dengan plastik insulasi material tanpa ada daya, tetapi beberapa material, sebagai contoh formulasi karet, memiliki kesamaan faktor kekuatan. Faktor kekuatan pada kayu beragam dari 0,001 untuk kayu kering, rapatan yng randah untuk jumlah 0,95 untuk kayu tebal pada tingkat kadar air yang tinggi. Faktor kekuatan kayu adalah biasa, tetapi tidak selalu, lebih besar untuk wilayah listrik sepanjang serat miring daripada serat tegak miring.

PEMBAHASAN

Kayu pada dasarnya merupakan komponen yang bersifat isolator. Namun, kayu dapat berubah menjadi sebuah meterial yang bersifat konduktor apabila terkena air, sifat inilah yang disebut dengan sifat listrik pada kayu. Analisis elektroda dilakukan setelah ruang yang diketahui memiliki jumlah coulombs yang relatif mampu melakukan pemindahan jumlah ion-ion di kayu. Horizontal kapiler di dua elektroda kompartemen diaktifkan dengan tekanan hidrostatis yang akan terdapat di seluruh sel dan serentak dilakukan pengukuran dari electromotik air, yang akan memberikan nilai untuk potensi elektrik pada kayu tersebut. Hal ini menunjukan electroosmotic air dan ionis migrasi proses untuk melakukan kontak listrik.

Kayu kering tanur merupakan isolator listrik, dengan peningkatan kadar air maka konduktivitas listrik pun akan meningkat tajam. Umumnya ion-ion yang bersifat konduktor secara bersamaan muncul dari pergerakan ion-ion tetapi sedikit yang diketahui tentang sifat relatif kontribusi kepada proses konduksi. Contohnya adalah pengukuran hanya dapat berubah dalam abu konten daripada perubahan dalam individu yang berbentuk garam dapur. Elektroda seperti copper5 atau carbon6 langsung ke sampel memproduksi bahan kimia dan listrik yang tidak diinginkan. Interaksi dan penggunaan voltase konstan daripada kontraktor-kontraktor yang berarus sehingga jumlah faradays dapat mencapai hasil yang diinginkan.

Untuk melakukan metode pengujian ini, beberapa dari tas sebelum dingin dilakukan penyimpanan. Bila diperlukan, kayu yang telah dihidupkan secara silinder ke sepanjang sumbu longitudinal dengan diameter 22,0 - 0,2 mm. Kemudian tembaga elektroda dibuat dengan diameter 1 mm yang terbuat dari kawat tembaga murni. Selain tembaga murni, perak dan AgO, AgCl elektroda disusun oleh elektroplating dengan kawat platinum berdiameter 0,1 mm. Peralatan elektroda menunjukkan elemen penting dari setiap sel. Wadah elektroda dapat terbuat dari SVL (Sovirel, Levallois-Perret, France) sekrup silinder 26 mm dengan lebar 138 mm lebarnya. Silinder kayu yang telah menjadi basah dengan cara Sovirel sekrup ditutup dengan karet. O-cincin (20 mm) yang telah dipreteli phenoplast meliputi kayu tersebut untuk membuat air-ketat mati antara kayu dan kaca sel tanpa terjadi kontaminasi pada kayu, dan hal ini diperbolehkan dilakukan secara penggunaan selnya. Kedua wadah elektroda yang terpasang kemudian akan membuka dan berakhir horizontal pada tabung kapiler (2 mm), dengan masing-masing elektroda di ketinggian yang sama untuk memastikan sama tekanan hidrostatis seluruh kayu. Sel yang telah terpasang pada sebuah platform aluminum dengan berat di atas sebuah dasar besi cor dibuat benar-benar horizontal dengan menyesuaikan knurled yang menonjol di bawahnya.

Pada musim semi klip menarik platform dalam bentuk sel yang diadakan di posisi stabil yang dibangun secara konstan pada generator dengan batas maksimum adalah 23 mA. Untuk mendapatkan angka yang akurat maka dapat diukur dengan menggunakan dengan multimeter digital pada tegangan tertentu yang ditempatkan di seluruh modus standar 100 atau 1000 dengan menggunakan penghambat dalam serangkaian dengan generator dan sel. Elemen dari dasar listrik sel ditampilkan dan meledak memotong-jauh dilihat: 1, horisontal kapiler; 2, vertikal tabung; 3, dua arah 4, elektroda port; 5, sekrup-alur bersama; 6, kayu sampel; 7, silicon karet O-ring; 8, phenoplast tutup

Untuk menghindari arus yang mengalir pada kayu selalu ditangani dengan memakai sarung tangan karet yang bersih. Jika silinder telah didinginkan, kayu boleh diimbangkan dalam polythene pembungkus minimal 2 jam pada suhu kamar. Cincin yang telah lalu dibuang dalam setiap akhir penggunaan sampel dan ditarik dengan hati-hati menggunakan tutup skrup bersih. Elektroda di bagian yang menempel pada kayu ke phenoplast menuju cincin yang ketat untuk membuat persimpangan dengan kayu. Salah satu wadah elektroda yang sesuai kemudian berputar untuk meluruskan tabung kapiler yang sejajar dengan setiap lainnya. Selanjutnya, wadah elektroda memilih solusi elektrik dan dipaksa di kapiler ke dalam tabung yang diinginkan secara berulang kali. Keberhasilan elektroda mengaliri arus ke masing-masing pelabuhan elektroda ini kemudian dimasukkan dan klip beralih ke dalam sel, dengan posisi masing-masing kapiler telah ditandai dan berjalan selanjutnya ditinggalkan di bawah kondisi yang buruk.

PENUTUP

Kesimpulan

Konduktifitas pada sebuah material yang menentukan aliran listrik bahwa akan mengalir ketika material ditempatkan di bawah memberikan gradien listrik.

Resistivitas besar pada daerah 0% - TJS dan kecil pada daerah > TJS. Resistivitas kayu kering udara bervariasi 3 x 10⁷ – 3 x 10⁸ Ω cm. Resistivitas berkurang menjadi 10⁸ dalam kayu kering udara dan menjadi + 10⁶ – 10⁵ Ω cm pada TJS. Kayu kering tanur sebagai bahan insulasi yang paling baik. Resistivitas jenis kayu kering tanur hampir serupa dengan porselin (3 x 10¹⁴) dan parafin (1 x 10¹⁶).

Kayu termasuk dielektrik bila kayu kering tanur atau mengandung sedikit kadar air.