Memahami Apa itu Listrik
halo teman-teman! π
Kali ini kita akan belajar tentang listrik. Nah sebelumnya disini apakah ada teman-teman yang sudah tahu listrik itu apa sih?
agar lebih jelas, yuk disimak!...
✿✿✿
Listrik ada di sekitar kita, memilih perangkat modern seperti ponsel, komputer, lampu, setrika, dan AC. Kita hampir tidak bisa menghilangkan listrik meskipun kita menghindari perangkat elektronik, listrik tetap ada di alam seperti kilat bahkan sinapsis di saraf tubuh kita. Tapi apa sebenarnya listrik itu?
Ini adalah pertanyaan yang sangat kompleks, dan jika Anda menggali lebih dalam dan bertanya lebih banyak tentang apa itu listrik, sebenarnya tidak ada jawaban pasti, hanya representasi abstrak tentang bagaimana listrik berinteraksi dengan lingkungan kita.
Definisi Listrik
Listrik adalah fenomena alam yang ada di mana-mana dan dalam berbagai bentuk. Pada artikel ini kita akan fokus pada bagaimana listrik bekerja, seperti bagaimana listrik bekerja pada perangkat elektronik kita. Tujuan kami adalah untuk memberikan pemahaman tentang bagaimana listrik mengalir dari sumber listrik melalui kabel, lampu LED, mesin pemintal, dan bagaimana listrik menggerakkan perangkat komunikasi. Listrik dapat secara singkat didefinisikan sebagai aliran muatan listrik, tetapi ada banyak hal di balik pernyataan sederhana ini. Contoh dari mana? bagaimana kita harus memindahkannya Ke mana mereka pindah? Bagaimana muatan listrik membuat benda bergerak atau menyala? Begitu banyak pertanyaan! Untuk mulai menjelaskan listrik, pertama-tama kita harus belajar tentang atom, yang menyusun segala sesuatu yang berinteraksi dengan atom dalam kehidupan.
Sebuah Atom
Untuk memahami dasar-dasar kelistrikan, pertama-tama kita harus fokus pada atom, salah satu bahan penyusun dasar kehidupan dan materi. Atom memiliki lebih dari seratus bentuk berbeda sebagai unsur kimia, seperti hidrogen, karbon, oksigen, dan tembaga. Banyak jenis atom dapat bergabung menjadi molekul atau zat yang dapat kita lihat dan sentuh secara fisik. Atom kecil, berukuran tidak lebih dari sekitar 300 pikometer (yaitu 3x10-10 atau 0,0000000003 meter). Sebagai perbandingan, koin tembaga (jika memang 100% tembaga) memiliki 3,2 x 1022 atom (32.000.000.000.000.000.000.000.000 atom) dalam koin tembaga. Sementara atom masih belum cukup kecil untuk menjelaskan cara kerja listrik, kita harus menggali lebih dalam dan melihat bahan penyusun atom, yaitu proton, neutron, dan elektron. Atom adalah blok bangunan. Sebuah atom terdiri dari gabungan tiga partikel yang berbeda, yaitu elektron, proton, dan neutron. Setiap atom memiliki inti pusat di mana proton dan neutron terkondensasi menjadi inti (inti) di mana elektron berputar mengelilingi inti.
Setiap atom setidaknya harus memiliki satu proton di dalamnya, hal ini karena jumlah proton dalam sebuah atom sangat penting, karena proton menentukan elemen kimia apa yang diwakili oleh atom tersebut. Sebagai contoh atom dengan hanya satu proton adalah hidrogen, atom dengan 29 proton adalah tembaga, dan atom dengan 94 proton adalah plutonium. Hitungan proton ini disebut sebagai nomor atom. Selain proton ada juga neutron, yang berguna dalam menjaga proton pada inti atom dan menentukan isotop atom. Neutron tidak penting untuk memahami tentang listrik, jadi akan kita abaikan. Elektron adalah blok pembentuk atom yang sangat penting untuk memahami cara kerja listrik, dalam keadaan paling stabil dan seimbang sebuah atom akan memiliki jumlah elektron yang sama dengan proton. Seperti dalam model atom Bohr di bawah ini, nukleus dengan 29 proton (atom tembaga) dikelilingi oleh jumlah elektron yang sama.
Elektron atom tidak selamanya terikat pada atom. Elektron pada orbit luar atom disebut elektron valensi, apabila memiliki kekuatan luar yang cukup, elektron valensi dapat lepas dari orbit atom dan menjadi bebas. Elektron bebas memungkinkan kita untuk memindahkan muatan, yang merupakan inti dari listrik.
Aliran Muatan
Seperti yang telah sebutkan di awal artikel ini yaitu listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik. Mengisi adalah sifat materi contohnya seperti massa, volume, atau kepadatan yang mana bisa diukur. Sama seperti ketika kamu ingin mengukur berapa banyak massa suatu benda, kamu juga dapat mengukur berapa banyak muatan yang dimilikinya. Muatan terdiri dari dua jenis yaitu muatan positif (+) dan muatan negatif (-). Untuk memindahkan muatan, kita membutuhkan pembawa muatan, dan pemahaman mengenai partikel atom khususnya elektron dan proton akan sangat berguna. Elektron selalu membawa muatan negatif, sementara proton selalu bermuatan positif. Neutron sesuai dengan namanya yaitu netral. Baik pada elektron maupun proton memiliki jumlah muatan yang sama, hanya saja memiliki tipe yang berbeda.
Muatan elektron dan proton itu sangat penting karena akan memberi kita pemahaman mengenai gaya yang ada pada muatan yang dikenal sebagai gaya elektrostatik.
Gaya Elektrostatik
Gaya elektrostatik (juga disebut hukum Coulomb) adalah gaya yang beroperasi di antara muatan. Hukum Coulomb menyatakan bahwa muatan dari jenis yang sama akan saling tolak-menolak, sementara muatan dari jenis yang berbeda akan saling tarik-menarik. Jumlah gaya yang bekerja pada dua tuduhan muatan tergantung pada seberapa jauh antara satu sama lain, apabila semakin dekat dua muatan maka semakin besar gaya elektrostatik-nya (baik saling tarik-menarik atau saling tolak-menolak). Berkat gaya elektrostatik, elektron akan mendorong elektron lain dan tertarik pada proton, gaya ini seperti "lem" yang menyatukan atom, tetapi juga dibutuhkan dalam membuat elektron mengalir.
Kami sekarang memiliki semua alat untuk membuat aliran biaya. Elektron dalam atom dapat bertindak sebagai pembawa muatan kita, karena setiap elektron membawa muatan negatif. Jika kita dapat membebaskan elektron dari atom dan memaksanya untuk bergerak, kita dapat menghasilkan listrik. Sebagai contoh kita pilih atom tembaga, salah satu sumber unsur yang sesuai menggambarkan aliran muatan. Dalam keadaan seimbang, tembaga memiliki 29 proton dalam nukleusnya dan jumlah elektron yang sama mengorbit di sekitarnya, elektron mengorbit pada jarak yang bervariasi dari inti atom. Elektron yang lebih dekat ke inti akan merasakan tarikan yang jauh lebih kuat ke pusat daripada yang berada dijarak yang jauh. Elektron terluar dari atom disebut elektron valensi, yang mana hanya membutuhkan sedikit usaha atau gaya untuk terlepas dari atom.
Dengan menggunakan gsys coulumb atau gaya elektrostatik yang cukup pada elektron valensi baik dengan mendorongnya dengan muatan negatif lain ataupun menariknya dengan muatan positif maka kita dapat mengeluarkan/melepaskan elektron dari orbit di sekitar atom sehingga akan terbentuk elektron bebas. Mari kita ilustrasikan gaya elektrostatik ini pada sebuah kawat tembaga dimana materi diisi dengan atom tembaga yang tak terhitung jumlahnya. Dimana elektron bebas akan mengambang di ruang antar atom, elektron bebas ini akan ditarik serta didorong oleh muatan sekitar di ruang itu. Elektron bebas yang terus mengambang ini akhirnya akan menemukan atom baru untuk diikat dengan cara mengeluarkan elektron valensi lain (muatan negatif) dari atom lalu mengikat elektron bebas tersebut. Sehingga akan muncul elektron baru melayang melalui ruang bebas untuk diikatt oleh atom lainnya. Efek berantai ini dapat berlanjut terus menerus untuk menciptakan aliran elektron yang disebut arus listrik.
Konduktivitas Suatu Elemen
Beberapa unsur memiliki atom yang menyumbangkan elektron lebih mudah daripada unsur lainnya. Untuk mendapatkan aliran elektron terbaik, kami menggunakan atom yang tidak memiliki ikatan kuat dengan elektron valensinya. Konduktivitas suatu unsur berguna untuk mengukur seberapa kuat elektron berikatan dengan atomnya. Elemen dengan konduktivitas tinggi dan elektron yang sangat mobile disebut konduktor. Konduktor adalah jenis bahan yang ingin kita buat kabel dan komponen lain yang mendorong aliran elektron, seperti beberapa konduktor yang baik. Logam seperti tembaga, perak, dan emas umumnya merupakan konduktor yang baik. Elemen dengan konduktivitas rendah disebut isolator, tetapi isolator memiliki tujuan yang sama pentingnya, karena isolator berfungsi untuk mencegah aliran elektron. Insulator populer termasuk karet, kaca, plastik, dan udara.
✿✿✿
Demikian penjelasan yang dapat saya sampaikan, terimakasih dan sampai jumpa di materi selanjutnya π





Komentar
Posting Komentar