Semikonduktor

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.
Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut materi doping).
Untuk informasi bagaimana semikonduktor digunakan sebagai alat elektronika


Distribusi Fermi-Dirac sebagai dasar struktur pita dalam semikonduktor
Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant.
Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.

Semikonduktor dengan properti elektronik yang dapat diprediksi dan handal diperlukan untuk produksi massa. Tingkat kemurnian kimia yang diperlukan sangat tinggi karena adanya ketidaksempurnaan, bahkan dalam proporsi sangat kecil dapat memiliki efek besar pada properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan yang tinggi juga diperlukan, karena kesalahan dalam struktur kristal (seperti dislokasi, kembaran, dan retak tumpukan) mengganggu properti semikonduktivitas dari material. Retakan kristal merupakan penyebab utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin besar kristal, semakin sulit mencapai kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi massa saat ini menggunakan ingot (bahan dasar) kristal dengan diameter antara empat hingga dua belas inci (300 mm) yang ditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris menjadi wafer.
Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal untuk membuat perangkat semikonduktor, metode khusus telah dikembangkan untuk memproduksi bahan semikonduktor awal. Sebuah teknik untuk mencapai kemurnian tinggi termasuk pertumbuhan kristal menggunakan proses Czochralski. Langkah tambahan yang dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai perbaikan zona. Dalam perbaikan zona, sebagian dari kristal padat dicairkan. Impuritas cenderung berkonsentrasi di daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan mengkristal kembali sehingga menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih sedikit kesalahan.
Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan heterojunction antara bahan-bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu panjang dari struktur kristal yang berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan.

Alat semikonduktor
o Transistor
o Dioda
o Mikroprosesor
o Thermistor
o Sel surya
Bahan semikonduktor
o Aluminium arsenide
o Aluminium gallium arsenide
o Boron nitride
o Cadmium sulfide
o Cadmium selenide
o Berlian
o Gallium arsenide
o Gallium nitride
o Germanium
o Indium phosphide
o Silicon
o Silicon carbide
o Silicon germanium
o Silicon on insulator
o Zinc sulfide
o Zinc selenide
Wide bandgap semiconductors
Spintronics
Organic semiconductors
o Melanin

Pemerintah Akhirnya Bentuk Tim SUTET

Pemerintah Akhirnya Bentuk Tim SUTET
detikFinance

Jakarta - Pemerintah sepakat menyelesaikan masalah saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) dengan membentuk tim yang melibatkan sejumlah instansi terkait. Instansi yang diajak untuk menyelesaikan masalah SUTET ini adalah Kementerian Polhukam, Kejagung, Kepolisian, Depkum HAM, Badan Pertanahan Nasional (BPN), PLN, serta Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). Namun untuk masalah ganti rugi, pemerintah hanya akan mengganti sesuai dengan ketentuan yang sudah ditetapkan berdasarkan Keputusan Menteri (Kepmen) ESDM Nomor 975.K/47/MPE/1999. "Pengurusan masalah ganti rugi, kita akan selesaikan sesuai peraturan yang berlaku," kata Sekjen Departemen ESDM Luluk Sumiarso usai rapat SUTET di Gedung Departemen ESDM, Jalan Medan Merdeka Selatan, Jakarta, Selasa (24/1/2006). Pemerintah, ungkap Luluk, tetap menegaskan, tidak ada ancaman kesehatan yang dikhawatirkan oleh masyarakat karena adanya SUTET ini. Ini berdasarkan kajian-kajian yang sudah melibatkan Departemen Kesehatan (Depkes). Nilai ganti rugi yang akan diberikan itu hanya untuk tanah yang dipakai sebagai tapak tower dan bangunan SUTET. Kompensasi diberikan kepada tanah yang berada di ruang bebas SUTET. "Ruang bebas ini artinya ruang yang ada di bawah aliran SUTET, kompensasinya sama dengan optimalisasi lahan dikali indeks fungsi, dikali status tanah dan dikalikan nilai jual objek pajak (NJOP) yang besarnya maksimum 10 persen dari NJOP," papar Luluk. Sementara General Manager Pusat Pengaturan dan Pendistribusian Beban (P3B) PLN Jawa dan Bali, Muljo Adji, mengatakan, masalah kompensasi SUTET untuk daerah Jawa dipastikan telah selesai dan semua mendapat ganti rugi berdasarkan peraturan yang berlaku. "Jadi sebenarnya masalah ganti rugi dan kompensasi sudah beres," imbuh Muljo. Mengenai adanya pengrusakan yang dilakukan sekelompok masyarakat terhadap fasilitas SUTET, pemerintah, menurut Luluk, akan mengambil tindakan tegas sesuai hukum yang berlaku. "Karena ini menyangkut objek vital, kita akan mengenakan pasal-pasal yang melindungi objek vital," kata Luluk. Sedangkan untuk menangani para pengujuk rasa yang menjahit mulutnya, akan diselesaikan melalui interdepartemen. Namun penyelesaiannya tetap berdasarkan kompensasi dan ganti rugi sesuai peraturan yang ada.

DAMPAK SERTA PENGARUH SUTET

1. Pengaruh SUTET terhadap Kesehatan :

SUTET adalah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi dengan kekuatan 500 KV yang ditujukan untuk menyalurkan energi listrik dari pembangkit yang jaraknya jauh ke pusat beban agar penyaluran efisien.

2. Bagaimana Radiasi bisa terjadi :

Elektron bebas yang terdapat dalam udara di sekitar jaringan tegangan tinggi, akan terpengaruh oleh adanya medan magnet dan medan listrik, sehingga gerakannya akan makin cepat dan hal ini dapat menyebabkan timbulnya ionisasi di udara. Ionisasi dapat terjadi karena elektron sebagai partikel yang bermuatan negatif dalam gerakannya akan bertumbukan dengan molekul-molekul udara sehingga timbul ionisasi berupa ion-ion dan elektron baru. Proses ini akan berjalan terus selama ada arus pada jaringan tegangan tinggi dan akibatnya ion dan elektron akan menjadi berlipat ganda terlebih lagi bila gradien tegangannya cukup tinggi. Udara yang lembab karena adanya pepohon di bawah jaringan tegangan tinggi akan lebih mempercepat terbentuknya pelipatan ion dan elektron yang disebut dengan avalanche. Akibat berlipatgandanya ion dan elektron ini (peristiwa avalanche) akan menimbulkan koronaberupa percikan busur cahaya yang seringkali disertai pula dengan suara mendesis dan bau khusus yang disebut dengan bau ozone.Peristiwa avalance yang biasa disebut Radiasi tegangan tinggi.

3. Dampak SUTET :

Secara umum setiap bentuk radiasi gelombang elektromagnet dapat berpengaruh terhadap tubuh manusia. Sel-sel tubuh yang mudah membelah adalah bagian yang paling mudah dipengaruhi oleh radiasi. Tubuh yang sebagian besar berupa molekul air, juga mudah mengalami ionisasi oleh radiasi. Seberapa jauh pengaruhnya terhadap tubuh manusia, tergantung pada batas-batas aman yang diizinkan.

4. Bisakah dampak SUTET dikurangi :

mengusahakan agar rumahnya berlangit-langit
menanam popohonan sebanyak mungkin disekitar rumah pada lahan yang kosong
bagian atap rumah terbuat dari atap logam, seharusnya ditanahkan (digroundkan)
disarankan tidak berada diluar rumah terutama pada malam hari

MEDAN MAGNET

Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) disekeliling kawat. Medan tersebut terorientasi menurut aturan tangan kanan.Medan Magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet "permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.


[sunting] Sifat-Sifatnya
Hasil kerja Maxwell telah banyak menyatukan listrik statis dengan magnetisme, yang menghasilkan sekumpulan dari empat persamaan mengenai kedua medan tersebut. Namun, di bawah formula Maxwell, masih ada dua medan yang berbeda yang menjelaskan fenomena berbeda. Einsteinlah yang berhasil menunjukan, dengan relativitas khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magnet di mana seorang pengamat bergerak hanya merasakan gaya elektrostatik. Dengan demikian, menggunakan spesial relativitas, gaya magnet adalah manifestasi dari gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa diprakirakan dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan muatan tersebut (relatif terhadap seorang pengamat).

Mengenal Magnet & Cara membuatnya

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada International System of Units (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2 = 1 tesla, yang mempengaruhi satu meter persegi.

Jenis magnet

Magnet tetap

Magnet tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik).

Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:

Neodymium Magnets, merupakan magnet tetap yang paling kuat.
Samarium-Cobalt Magnets
Ceramic Magnets
Plastic Magnets
Alnico Magnets
Magnet tidak tetap (remanen)

Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.

Magnet buatan

Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini.

Bentuk magnet buatan antara lain:


Magnet U
Magnet ladam
Magnet batang
Magnet lingkaran
Magnet jarum (kompas)
Cara membuat magnet

Cara membuat magnet antara lain:

Digosok dengan magnet lain secara searah.
Induksi magnet.
Magnet diletakkan pada solenoida dan dialiri arus listrik searah (DC).
Bahan yang biasa dijadikan magnet adalah: besi dan baja. Besi lebih mudah untuk dijadikan magnet daripada baja. Tapi sifat kemagnetan besi lebih mudah hilang daripada baja. Oleh sebab itu, besi lebih sering digunakan untuk membuat elektromagnet.

Menghilangkan sifat kemagnetan

Cara menghilangkan sifat kemagnetan antara lain:

Dibakar.
Dibanting-banting.
Dipukul-pukul.
Magnet diletakkan pada solenoida dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).
Medan magnet

Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) disekeliling kawat. Medan tersebut terorientasi menurut aturan tangan kanan. Dalam ilmu Fisika, medan magnet adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet "permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.

Sifat-Sifatnya

Hasil kerja Maxwell telah banyak menyatukan listrik statis dengan magnetisme, yang menghasilkan sekumpulan dari empat persamaan mengenai kedua medan tersebut. Namun, di bawah formula Maxwell, masih ada dua medan yang berbeda yang menjelaskan fenomena berbeda. Einsteinlah yang berhasil menunjukan, dengan relativitas khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magnet di mana seorang pengamat bergerak hanya merasakan gaya elektrostatik. Dengan demikian, menggunakan spesial relativitas, gaya magnet adalah manifestasi dari gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa diprakirakan dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan muatan tersebut (relatif terhadap seorang pengamat).

konduktor dan isolator

Konduktor dan Isolator

Arus Listrik adalah nama yang diberikan untuk aliran electron-elektron (atau pembawa/carrier muatan negative). Elektron-elektron berputar (to orbit) mengelilingi inti (nucleus) atom sebagaimana bumi berputar mengelilingi matahari.

Sebuah atom helium (He) tunggal yang menampilkan kedua elektronnya mengelilingi inti atomnya.

Elektron-elektron berada pada satu kulit (shell), tertahan di lintasan-lintasan orbitalnya karena adanya suatu gaya tarik menuju inti yang mengandung proton-proton (pembawa muatan positif) dalam jumlah yang sama besarnya dengan jumlah electron. Karena muatan-muatan yang sejenis akan saling tolak menolak dan muatan-muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik menarik, electron-elektron yang bermuatan negative akan tertarik menuju proton-proton yang bermuatan positif.
Prinsip yang sama dapat diamati pada sifat tarik menarik antara dua magnet permanent, kedua kutub utara dari magnet-magnet tersebut akan saling tolak menolak, sementara sebuah kutub utara dan sebuah kutub selatan akan saling tarik menarik. Dengan cara yang sama, muatan-muatan yang berbeda jenis dari electron yang negative dan proton yang positif ini akan mengalami gaya tarik menarik.

Elektron-elektron kulit terluar dari sebuah konduktor dapat dengan mudah berpindah ke atom-atom yang bersebelahan dalam susunan atom-atom yang membentuk substansi konduktor tersebut. Ini memungkinkan substansi tersebut untuk menghantarkan listrik.
Contoh: logam seperti tembaga, perak, besi dan aluminium.

Sebaliknya, electron-elektron kulit terluar dari suatu isolator terikat kuat pada atom-atom induknya dan perpindahan electron praktis tidak mungkin terjadi.
Contoh: plastic, karet dan bahan-bahan keramik.

Semikonduktor
Kita telah mengetahui bahwa struktur sebuah atom terdiri dari pembawa muatan negative dan pembawa muatan positif. Masing-masing electron membawa satu-satuan muatan listrik negative sedangkan proton masing-masingnya memiliki satu satuan positif. Karena atom umumnya memiliki jumlah proton dan electron sama, muatan totalnya akan sama dengan nol.
Sebagai contoh, jika sebuah atom memiliki sebelas electron, atom tersebut juga akan memiliki sebelas proton. Hasil akhirnya adalah muatan negative dari electron akan diimbangi oleh muatan positif dari proton.

Elekron-elektron akan bergerak dengan konstan saat mereka mengorbit disekeliling inti atomnya. Orbit-orbit electron akan terseusun menjadi kulit. Jumlah electron maksimum yang ada pada kulit pertama adalah 2, pada kulit kedua adalah 8, dan pada kulit ketiga, keempat, dan kelima masing-masing adalah 18, 32 dan 50.
Dalam elektronika, hanya kulit electron yang terjauh dari inti atom sajalah yang memainkan peranan penting. Kita perlu mengingat bahwa pergerakan electron hanya melibatkan electron-elektron yang berada pada kulit valensi terluar.

Jika kulit valensi mengandung electron-elektron dalam jumlah yang maksimum, electron-elektron tersebtu saling terikat kuat satu sama lainnya sehingga bahan dikatakan memiliki sifat-sifat dari suatu isolator. Jika kulit valensi tidak penuh berisi electron, electron-elektron pada kulit tersebut dapat terlepas dengan mudah dari ikatan-ikatan orbital mereka, dan bahan dikatakan memiliki sifat-sifat dari suatu konduktor listrik.

Sebuah atom silicon memiliki empat electron pada kulit valensinya. Ketika atom-atom silicon bergabung membentuk suatu kristal padat, setiap atom menempatkan dirinya di antara empat atom silicon lainnya sedemikian rupa sehingga kulit valensi tiap-tiap atom saling berimpitan. Ini menyebabkan tiap tiap electron valensi dimiliki bersama oleh dua buah atom, seperti pada gambar di bawah ini:


Susunan atom-atom yang memperlihatkan pengikatan kovalen

Dengan cara saling berbagi electron semacam ini dengan empat atom disebelahnya, setiap atom silicon tunggal tampak memiliki delapan electron pada kulit valensinya. Penggunaan bersama electron valensi ini disebut ikatan kovalen (covalent bonding)
Dalam keadaan murni, silicon adalah sebuah isolator karena pengikatan kovalen mengikat dengan kuat semua elektronnya sehingga tidak menyisakan electron-elektron bebas (yang mudah lepas) untuk mengalirkan arus. Tetapi, jika sebuah atom dari unsure yang berbeda yang memeliki lima electron pada kulit valensinya dicampurkan, akan terjadi kelebihan electron. Elektron-elektron bebas ini siap digunakan sebagai pembawa muatan dan mereka dapat digerakkan didalam susunan atom-atom dengan menerapkan beda potensial eksternal kepada bahan ini.

Sama halnya, jika unsure pengotor yang dicampurkan ked lam susunan atom-atom silicon murni memiliki tiga electron pada kulit valensinya, ketiadaan electron keempat yang dibutuhkan untuk membentuk ikatan kovalen yang sempurna akan mengakibatkan timbulnya sejumlah ruang kosong yang dapat dimuati electron. Ruang-ruang ini disebut sebagai hole. Arus akan mengalir apabila beda potensial eksternal diberikan kepada bahan ini.

Terlepas dari apakah unsure pengotor akan menghasilkan surplus electron atau hole, bahan tersebut tidak lagi bersifat sebagai isolator, dan tidak pula memiliki sifat-sifat yang umumnya ada pada konduktor logam. Sebagai gantinya, kita menyebut bahan tersebut sebagai semikonduktor – yaitu yang mengindikasisakn bahwa substansi tersebut tidak lagi nerupakan isolator yang baik atau konduktor yang baik, tetapi berada diantara keduanya.

Proses pencampuran sebuah atom dari unsur lain (pengotor) ke dalam susunan atom-atom dari suatu bahan murni disebut sebagai penyuntikan atau doping. Ketika bahan murni disuntik dengan suatu pengotor lima electron pada kulit valensinya (yaitu sebuah pengotor pentavalen) bahan tersebut akan berubah menjadi bahan tipe N. Tetapi, jika bahan murni disuntikkan dengan suatu pengotor yang memiliki tiga electron pada kulit valensinya (yaitu sebuah pengotor trivalent) bahan tersebut akan berubah menjadi bahan tipe- P. Bahan semikonduktor tipe N memiliki kelebihan pembawa muatan negative, sedangkan bahan tipr P mempunyai kelebihan pembawa muatan positif.

Dioda Semikonduktor
Ketika suatu sambungan dibentuk dari bahan semi konduktor tipe-N dan tipe-P, perangkat yang dihasilkan itu disebut dioda. Komponen ini memberikan resistansi yang sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang sangat tinggi terhadap aliran arus, pada arah yang berlawanan. Karakteristik ini memungkinkan dioda untuk digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang menuntut rangkaian untuk memberikan tanggapan yang berbeda sesuai dengan arah arus yang mengalir didalamnya.

Sebuah dioda ideal akan melewatkan arus tak terhingga pada satu arah dan sama sekali tidak melewatkan arus pada arah sebaliknya. Sebagai tambahan, dioda akan mulai mengalirkan arus apabila tegangan terkecil sekalipun diberikan. Pada prakteknya, suatu tegangangan yang sangat kecil harus diberikan sebelum aliran arus terjadi. Arus bocor yang kecil akan mengalir pada arah mundur. Arus bocor ini biasanya merupakan pecahan yang sangat kecil dari arus yang mengalir pada arah majunya.

Jika bahan semikonduktor tipe-P dijadikan lebih positif dari bahan tipe-N melampaui nilai ambang tegangan jatuhnya (0,7 Volt untuk silicon, dan 0,3 Volt untuk germanium), dioda akan melewatkan arus dengan bebas. Jika sebaliknya, bahan tipe-P dijadikan lebih negative daripada bahan tipe-N, praktis tidak akan ada arus yang mengalir kecuali tegangan yang diberikan melebihi tegangan maksimum (breakdown) yang dapat diterima oleh perangkat. Sebuah dioda normal akan rusak jika tegangan breakdown mundurnya dilampaui.

Sebuah dioda sambungan (junction) semikonduktor diperlihatkan dalam gambar dibawah ini:

Dioda sambungan P-N

Hubungan ke bahan tipe-P disebut anoda, sedangkan bahan tipe-N disebut katoda. Tanpa potensial eksternal, electron-elektron dari bahan tipe-N akan menyebarang ke dalam daerah tipe-P dan mengisi sebagian dari hole-hole yang kosong. Hal ini akan mengakibatkan terbentuknya suatu daerah di tengah-tengah sambungan dimana tidak terdapat pembawa muatan bebas. Zona ini dikenal sebagai daerah serapan (depletion region).

Jika suatu tegangan positif diberikan kepada bahan tipe-P, pembawa muatan positif bebas akan terdorong dan bergerak menjauhi potensial positif kea rah sambungan. Sama halnya, potensial negative yang diberikan kepada bahan tipe-N akan menyebabkan pembawa muatan negative bergerak menjauhi potensial negative kea rah sambungan.
Apabila pembawa muatan positif dan negative tiba pada daerah sambungan, mereka akan saling menarik dan bergabung. Bersamaan dengan bergabungnya pembawa muatan positif dan negative pada daerah sambungan, sebuah pembawa muatan positif dan negative yang baru akan muncul dalam bahan semikonduktor dari sumber tegangannya. Setelah memasuki bahan semikonduktor, pembawa-pembawa muatan baru ini akan bergerak menuju daerah sambungan dan bergabung, Oleh sebab itu, aliran arus akan timbul dan akan terus berlangsung selama tegangan masih diberikan.

bahaya SUTET bagi lingkungan sekitar

Benarkah SUTET berbahaya bagi lingkungan?












Dalam beberapa waktu terakhir, demo tentang keberadaan SUTET marak terjadi. Banyak masyarakat yang tinggal di sekitar SUTET mengeluhkan timbulnya bermacam penyakit. Benarkah keberadaan SUTET berbahaya bagi masyarakat yang
tinggal di sekitarnya?

Di Indonesia, SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) didefinisikan sebagai saluran atau hantaran udara untuk mentransmisikan daya elektrik pada tegangan 500.000 Volt (500 kV). Tegangan setinggi ini diperlukan untuk menekan susut daya dan susut tegangan di saluran transmisi yang panjang. Tegangan ekstra tinggi 500 kV banyak dipakai di Eropa dan Asia. Tegangan ultra tinggi 765 kV dan 1.100 kV dipakai di Amerika dan Rusia. Pada tegangan yang sangat tinggi ini, saluran udara dipilih karena biaya konstruksinya jauh lebih murah dibanding bila menggunakan kabel bawah tanah.
Bahaya elektrik pertama yang harus kita hindari adalah sentuhan atau sengatan elektrik. Tingkat bahaya akibat sengat elektrik sebanding dengan besarnya arus yang mengalir melalui badan kita. Hasil penelitian menunjukkan bahwa arus sengat baru akan terasa jika besarnya lebih dari 1 mA (seperseribu Ampere). Besarnya arus yang mengalir sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan resistansi atau tahanan tubuh kita. Besarnya resistansi sangat ditentukan oleh kondisi dan bagian tubuh yang dialiri arus. Pada saat ini, standard dan hasil penelitian menunjukkan bahwa batas aman tegangan sentuh adalah 50 V. Sebenarnya, bahaya arus sengat tidak hanya ditentukan oleh besarnya arus dan tegangan tetapi juga ditentukan oleh waktu atau lamanya arus mengalir. Jika waktunya sangat pendek, tubuh kita bisa mentolerir arus atau tegangan yang tinggi. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering merasakan tegangan sengat yang tinggi saat menyentuh gagang pintu rumah atau kantor sehabis berjalan di atas karpet dengan sepatu karet, atau menyentuh mobil yang baru berjalan jauh. Tegangan kejut ini terjadi karena adanya muatan elektrostatis di badan kita atau mobil. Walaupun tegangannya tinggi, waktunya sangat sebentar sehingga tidak membahayakan kesehatan kita. Tentu akan fatal akibatnya jika kita sampai menyentuh konduktor yang betegangan 500 kV. Untuk menghindari kejadian ini, SUTET dibuat dengan ketinggian yang cukup sehingga orang tidak mungkin menyentuhnya. Manusia juga tidak diijinkan tinggal terus menerus di bawah SUTET untuk menghindari kemungkinan terkena sengatan elektrik (akibat kecelakaan kerja atau kerusakan SUTET).
Bahaya kedua adalah panas dan daya ledak SUTET saat terjadi hubungsingkat (akibat kecelakaan atau kerusakan alat). Karena tegangannya sangat tinggi, arus yang sangat besar akan mengalir jika SUTET mengalami hubungsingkat. Arus yang sangat besar ini mengandung energi yang sangat besar sehingga temperatur di sekitar titik hubungsingkat akan naik sangat tinggi. Logam di sekitar tempat terjadinya hubungsingkat bisa meleleh atau menguap. Kenaikan temperatur mendadak ini menghasilkan daya ledak yang menyebabkan serpihan logam memancar kemana-mana. Inilah alasan kedua mengapa SUTET dibuat sedemikian tinggi dan orang tidak diijinkan tinggal secara menerus di bawah SUTET.

Bahaya ketiga yang sering diributkan dan banyak menjadi bahan perdebatan adalah bahaya medan magnet yang ditimbulkan oleh SUTET. Jika arus elektrik mengalir melalui suatu konduktor maka di sekitar konduktor akan dibangkitkan medan magnet. Besarnya intensitas medan magnet sebanding dengan jumlah arus yang mengalir dan berbanding terbalik dengan jarak dari konduktor. Perlu ditekankan di sini bahwa besarnya medan magnet sebanding dengan arus, bukan dengan tegangan. Walaupun tegangannya sangat tinggi, medan magnet yang dihasilkan bisa kecil jika arusnya kecil. Demikian pula sebaliknya, medan magnetnya bisa saja besar walaupun tegangannya sangat rendah. SUTET menggunakan sistem tiga fasa yang mana, idealnya, jumlah arus di ketiga fasa sama dengan nol. Jadi idealnya, SUTET tidak menghasilkan medan magnet di sekitarnya. Akan tetapi karena ada arus bocor (karena kapasitansi dan konduktansi bocor di sepanjang saluran), jumlah arus di ketiga fasa SUTET tidak sama dengan nol. Akan tetapi karena hanya dihasilkan oleh arus bocor, medan magnet yang dihasilkan SUTET sangat kecil. Hasil pengukuran di Indonesia dan di negara lain menunjukkan bahwa medan magnet di bawah dan sekitar SUTET sangat kecil, hanya beberapa milligauss. Medan magnet sebesar ini jauh lebih kecil dibanding medan magnet statis yang dihasilkan kutub bumi. Di sekitar ekuator, medan magnet statis yang dihasilkan kutub bumi berkisar antara 0,3 sampai 0,4 Gauss. Medan magnet di sekitar SUTET juga jauh lebih rendah dibanding batas yang diijinkan oleh WHO. Medan magnet yang dihasilkan oleh peralatan rumah-tangga dan perkantoran sering jauh lebih besar dibanding yang dihasilkan SUTET. Instalasi rumahtangga yang kurang baik juga berpotensi untuk memancarkan medan magnet yang besar.
Memang ada beberapa penelitian yang menyatakan bahwa medan magnet di sekitar SUTET bisa menyebabkan timbulnya kanker, sakit kepala, sesak napas, dan sebagainya. Semua penelitian tersebut bersifat epidemologi atau paralelisme. Penelitian ini tidak bisa menjelaskan hubungan sebab akibat. Sebagai contoh, suhu udara luar naik setelah ayam jago berkokok di pagi hari. Bisakah kita berkesimpulan bahwa suhu udara naik karena ayam jago berkokok? Suhu udara naik karena matahari terbit dan memanasi udara. Penelitian yang baik harus bisa menjelaskan hubungan sebab-akibat dan memberikan hasil yang konsisten. Penelitian lebih lanjut harus terus dilakukan untuk meneliti bahaya dan tidaknya pengaruh medan magnet yang dihasilkan oleh SUTET. Di sinilah tugas PT. PLN. Seharusnya PT. PLN mengeluarkan dana untuk meneliti pengaruh medan magnet SUTET bagi lingkungan sekitar. PT. PLN juga harus mengeluarkan dana untuk mendidik dan membina masyarakat di sekitar SUTET agar paham tentang bahaya dan perlunya SUTET.

Bahaya lain yang sering diperbincangkan orang adalah bahaya medan elektrik. Besarnya medan elektrik sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan jarak. Untuk mengurangi medan elektrik di sekitar SUTET, ketinggian SUTET telah dirancang agar mempunyai batas minimum yang aman. Hasil pengukuran di banyak negara menunjukkan bahwa medan elektrik di bawah SUTET berkisar antara 2 sampai 12 kV/meter. Adanya medan elektrik di sekitar SUTET tercermin dengan adanya kapasitansi bocor yang menghubungkan SUTET ke tanah dan logam di sekitarnya. Pagar besi atau pipa besi yang panjang, atap logam atau seng, dan mobil di sekitar SUTET bisa bertegangan. Tegangan ini bisa cukup tinggi sehingga test-pen bisa menyala. Akan tetapi walaupun tegangannya cukup tinggi, arus yang mengalir sangat kecil jika sampai tersentuh badan kita. Untuk mengatasi masalah ini, standard instalasi peralatan elektrik dan penangkal petir telah mengharuskan semua logam di sekitar SUTET dan harus disambung ke tanah. Memang bagaimana membuat instalasi peralatan elektrik yang baik bukan tugas PT. PLN, tetapi PT. PLN berkewajiban membina masyarakat sekitar SUTET agar menggunakan instalasi yang baik.
Bahaya terakhir yang sempat membuat heboh peternak Kanada, Amerika, dan Australia pada tahun 1970-an adalah pengaruh tegangan bocor tanah pada hewan ternak. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, di sepanjang saluran transmisi terdapat konduktansi dan kapasitansi bocor. Arus mengalir melalui kapasitansi bocor dan kembali melalui tanah. Arus bocor tanah inilah yang menyebabkan timbulnya tegangan bocor tanah. Karena jarak kaki depan dan belakang sapi lebih panjang dari langkah manusia, sapi akan merasakan tegangan bocor yang lebih besar dibanding manusia. Setelah melakukan penelitian yang intensif, terbukti bahwa efek negatif tegangan bocor pada ternak tidak terbukti. SUTET yang berada di sekitar peternakan
tidak akan mengganggu ternak di sekitarnya.

Dari beberapa penjelasan di atas, belum ada bukti ilmiah yang kuat yang menunjukkan bahwa SUTET berbahaya bagi kesehatan manusia yang tinggal di sekitarnya. Jangankan tinggal di sekitarnya, penelitian pada orang-orang yang bekerja langsung di dalam gardu-gardu tegangan tinggi tidak membuktikan adanya pengaruh buruk. Dari beberapa penelitian di Indonesia dan banyak negara, banyak orang menolak keberadaan SUTET karena mengganggu pemandangan, menganggu mobilitas peralatan-peralatan berat di sekitar SUTET, menyebabkan tanah di bawah SUTET tidak bisa dijadikan tempat tinggal, dan akhirnya menyebabkan harga tanah jatuh. Di beberapa negara, perusahaan elektrik diwajibkan membeli semua tanah di bawah SUTET. Akan tetapi banyak negara termasuk Indonesia yang tidak harus membeli tanah di bawah SUTET. Di negara yang penduduknya padat seperti Jepang, banyak warga tinggal di sekitar SUTET tanpa terganggu. Alasan ekonomilah yang menyebabkan setiap negara mengambil kebijaksanaan yang berbeda. Jika PT. PLN harus membeli tanah di bawah SUTET maka biaya investasi menjadi mahal dan akhirnya harus dibebankan kepada konsumen melalui TDL.