Advertisement

PENGERTIAN LISTRIK – Atau kelistrikan, dapat difahami dalam beberapa cara. Pertama dengan mempelajari muatan listrik yang ada dalam materi, yang bersumber pada proton dan elektron dalam materi itu. Belum ada teori yang memuaskan yang menjelaskan mengapa muatan listrik terkecil adalah muatan listrik proton atau elek­tron. Cara kedua adalah dengan mempelajari gaya tarik maupun tolak antara muatan listrik diam, yang di­bahas dalam elektrostatika. Elektrodinamika, sebaliknya, membahas gaya listrik dan magnet antara muatan yang bergerak. Cara ketiga adalah mempela­jari sifat listrik materi seperti sifat menghantar, sete- ngahmenghantar, atau tidak menghantar.

Sifat listrik dan magnet materi. Elektron yang mas­sanya sekitar 1/2000 massa proton bersifat lebih mo­bil, sehingga arus listrik, dan menjadi negatif atau positifnya suatu benda, dikaitkan dengan gerakan elektron ini. Hambatan terhadap gerak elektron ini di­cerminkan oleh beranekanya daya hantar listrik mate­ri. Kebalikan dari daya hantar ini adalah resistans atau tahanan. Materi dapat dikelompokkan sebagai isola­tor, semikonduktor, konduktor, dan superkonduktor.

Advertisement

Dalam isolator tak terdapat elektron yang dapat bergerak bebas. Logam-logam yang mengandung elektron bebas dikelompokkan dalam konduktor. Da­lam logam tertentu, pada suhu rendah elektron bebas itu dapat bergerak praktis tanpa hambatan. Logam da­lam kondisi ini disebut superkonduktor. Semikonduk­tor mempunyai sifat hantaran antara isolator dan kon­duktor. Daya hantarnya sangat dipengaruhi berbagai faktor, misalnya suhu dan penyinaran. Sifat-sifat ini dimanfaatkan dalam banyak peranti yang meng­gunakan transistor.

Sifat magnetik bahan lazim dikelompokkan seba­gai diamagnetik, paramagnetik, ferimagnetik, dan fe- romagnetik, menurut perilakunya dalam medan mag­net, misalnya bila didekatkan pada suatu magnet permanen. Bahan diamagnetik cenderung keluar dari medan magnet, atau dengan istilah lain, menolak ga­ris-garis gaya magnet. Bahan paramagnetik akan me­nyerap garis-garis gaya magnet ini, atau cenderung masuk ke dalam medan magnet. Serupa pula dengan bahan feri- dan feromagnetik. Bahan feromagnetik akan bersifat magnet bila berada dalam medan mag­net, bahkan juga setelah dikeluarkan dari medan itu.

Untuk menghasilkan medan atau arus listrik, muat­an listrik positif dan negatif dalam suatu materi harus dipisahkan. Ada beberapa cara pemisahan. Yang per­tama kali ditemukan orang adalah cara gesekan dan ini merupakan dasar generator elektrostatik. Contoh: batang kaca yang digosok sutera akan menjadi ber­muatan positif, karena sejumlah elektron akan berpin­dah ke dalam sutera itu. Cara pemisahan lain yang le­bih penting adalah secara elektrokimia, misalnya dengan baterai. Lihat Baterai.

Mekanisme pemisahan yang terpenting meng­gunakan generator listrik, yang mengubah energi me­kanis menjadi energi listrik. Bila kumparan kawat di­putar dalam suatu medan magnet akan timbul gaya listrik; gaya ini sanggup mengalirkan elektron ke rangkaian luar. Mekanisme yang lain di antaranya a Ialah efek fotolistrik, termolistrik, dan piezolistrik.

Elektrostatika mempelajari gaya antara muatan lis­trik yang diam dan akibat-akibat gaya itu. Bila muatan listrik itu dianggap terpusatkan pada titik-titik, maka berlaku hukum Coulomb.

Kuat medan pada setiap titik dalam medan itu yang ditimbulkan oleh muatan Qx adalah gaya yang diderita oleh satu satuan muatan pada titik tersebut, atau E=F/Q2 = kQxlrxl, dengan r} ialah jarak titik itu ke Qi. Medan listrik ini bersifat konservatif, karena di­kaitkan dengan kelestarian energi. Dalam medan se­macam ini dikenal konsep potensial, yaitu energi ka­rena tempatnya di dalam medan itu. Energi potensial atau potensial listrik sebuah titik dalam sebuah medan listrik adalah energi yang diperlukan untuk membawa satu satuan muatan positif dari titik tak-terhingga jauh ke titik itu. Dalam hal tersebut di atas berlaku poten­sial V = Q/r.

Kapasitor adalah suatu peranti untuk menyimpan muatan. Kemampuan simpannya dicerminkan oleh besarnya Q yang dapat disimpan tanpa selisih poten­sial antara keping positif dan negatifnya melebihi sua­tu harga V, atau kapasitas C = Q/V.

Elektrodinamika mempelajari arus listrik dan hu­bungan antara arus listrik dan efek magnetik. Bidang ini ditandai antara lain oleh karya Oersted, Ampere, Ohm, Faraday, dan dirangkum oleh Maxwell dalam suatu teori yang ringkas.

Oersted menunjukkan bahwa mengalirnya arus lis­trik dalam sehelai kawat akan mempengaruhi batang magnet sebuah kompas di dekatnya. Jadi arus listrik dapat menimbulkan medan magnet. Ampere melan­jutkan karya Oersted dan memperagakan bahwa ka­wat sejajar yang berdekatan akan saling tarik atau to­lak bila keduanya dialiri arus listrik, bergantung arah arus relatif satu terhadap yang lain. Dari karyanya Ampere merancang galvanometer, suatu peranti pengukur arus.

Dengan dilengkapi galvanometer, Ohm meneliti hantaran listrik dalam berbagai logam, dengan meniru karya Fourier dalam hantaran kalor. Karyanya banyak diterapkan dalam praktik. Dalam bidang teori karya Ohm juga berharga, karena memperjelas gagasan po­tensial dan hubungan selisih potensial dengan medan listrik.

Faraday berkarya baik dalam elektrokimia maupun dalam induksi magnetik. Karyanya penting dalam me­ngembangkan motor listrik dan generator listrik. Penemuannya mengenai arus induksi memperlengkap teori elektrodinamika.

Dalam tahun 1864 Maxwell mengemukakan empat persamaan sederhana yang merangkum berbagai pe­nemuan tersebut di atas. Teori ini meramalkan mung­kinnya gelombang elektromagnet dirambatkan dalam ruang. Segera terbukti bahwa cahaya merupakan sua­tu gelombang elektromagnet. Berbagai gejala cahaya (penerusan, pantulan, pembiasan, interferens, dll.) da­pat difahami dengan menggunakan teori Maxwell ini. Einstein merangkum lebih lanjut dalam teori relativi­tas khususnya dalam tahun 1905, sehingga medan magnet menjadi lebih difahami.

Meskipun perkembangan toeri ini sangat menga­syikkan, dampak listrik pada kesejahteraan manusia umumnya berkisar pada arus listrik, bolak-balik mau­pun searah.

Arus Searah. Sumber aras searah adaiah pemisahan yang dibangkitkan oien salah satu mekanisme terse­but di atas. Sumber ini juga berarti sumber energi (lis­trik) yang fungsinya ialah mempertahankan suatu se­lisih potensial antara dua ujung elektrodenya. Bila kedua ujung elektrode ini dihubungkan oleh suatu rangkaian luar yang terdiri atas penghantar (konduk­tor), arus listrik akan mengalir.

Meskipun yang mengalir adalah elektron dalam ka­wat (dalam larutan atau lelehan elektrolit: ion-ion; ion-ion ini akan ‘bereaksi’ dengan elektron pada bi­dang antarmuka larutan – elektrode), namun arah arus listrik ditentukan sebagai sebaliknya, karena dulu orang mengira yang mengalir adalah muatan listrik positif. Satuan arus adalah amperev suatu satuan fun­damental dalam Sistem Internasional. Dalam 1 detik muatan listrik sebanyak 1 coulomb akan dilewatkan oleh arus 1 ampere, atau 1 coulomb = 1 ampere x 1 detik.

Hukum Ohm merupakan salah satu hukum dasar hantaran listrik. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai V = IR, dengan V ialah selisih potensial kedua ujung sebuah penghantar (dalam volt), / arus (dalam ampe­re), dan R resistans penghantar itu (dalam ohm).

Besarnya resistans bergantung pada jenis bahan, bentuk dan ukuran. Bila penghantar itu mempunyai luas penampang yang seragam, resistansnya akan ber­banding lurus dengan panjang dan berbanding terba­lik dengan luas penampang, atau R = pL/A, dengan p disebut resistivitas yang bergantung pada jenis bahan dan kadang juga pada suhu.

Dalam rangkaian yang rumit orang harus meng­gunakan aturan Kirchoff untuk menghitung besarnya arus dalam tiap cabang. Aturan ini mengatakan bahwa jumlah arus yang ftiengalir ke suatu titik dalam rang­kaian sama dengan jamlah arus yang keluar dari titik tersebut.

Selisih potensial atau selisih voltase antara kedua ujung baterai atau sumber gerakan muatan lain dalam suatu rangkaian disebut daya gerak listrik atau e.m.f. (electromotive force). Diambil nama khusus ini untuk membedakannya dari selisih potensial antara dua titik penghantar yang beresistans (juga disebut resistor) yang tidak bersifat sumber energi. Sebaliknya resistor ini akan mengubah energi listrik menjadi energi ben­tuk lain (umumnya kalor, kadang sebagian menjadi cahaya). Laju pengubahan energi itu dinyatakan oleh daya P – /2R, dengan P dalam watt atau joule per de­tik, bila / dalam ampere, dan R dalam ohm. Jadi se­buah bohlam yang bertuliskan 25 watt 220 volt, diha­rapkan akan mengubah energi listrik sebanyak 25 joule tiap detiknya bila diberi selisih voltase sebesar 220 volt (arus yang mengalir ke dalamnya akan sebe­sar l-PIV-25/220 ampere, karena V=IR, sehingga P=IV).

Incoming search terms:

  • pengertian listrik dan magnet
  • pengertian hantaran listrik
  • jelaskan tentang hantaran listrik
  • sifat listrik materi
  • definisi hantaran listrik
  • materi tentang hantar hantaran
  • pengertian incoming pada suatu listrik
  • pengertian elektrostatik dan elektrodinamik
  • hantaran listrik Apa yang dimaksud hantaran listrik
  • definisi daya hantar listrik

Advertisement
Filed under : Bikers Pintar, tags:

Incoming search terms:

  • pengertian listrik dan magnet
  • pengertian hantaran listrik
  • jelaskan tentang hantaran listrik
  • sifat listrik materi
  • definisi hantaran listrik
  • materi tentang hantar hantaran
  • pengertian incoming pada suatu listrik
  • pengertian elektrostatik dan elektrodinamik
  • hantaran listrik Apa yang dimaksud hantaran listrik
  • definisi daya hantar listrik