LISTRIK
DAN MAGNET
Pendahuluan : Hukum newton tentang grafitasi
tak dapat menjelaskan seluruh fenomena yang ada dalam kehidupan sehari-hari.
Fenomena alam yang muncul dan tak sesuai dengan konsep gaya grafitasi
diantaranya ketika magnet menempel pada besi, jarum kompas yang mengarah ke
utara, dan fenomena-fenomena lainnya. Dari hukum newton I dijekaskan bahwa
adanya perubahan pada benda dipengaruhi oleh suatu gaya. Selain gaya grafitasi
gaya listrik dan gaya magnet sangat berpengaruh dan dikenal dalam kehidupan.
A.
Gaya Listrik
Apabila kedua benda didekatkan maka akan
timbul dua reaksi, yaitu :
·
Tolak Menolak, pada
suatu percobaan kaca digosokkan ke sutra, dan kaca tersebut disentuhkan ke
suatu benda dan benda tersebut menjauh dari kaca. Hal ini disebabkan adanya dua
muatan benda yang sejenis.
·
Tarik Menarik,
penggaris yang digososkkan ke kain dan penggaris tersebut didekatkan ke rambut,
maka rambutnya akan berdiri atau mendekat pada penggaris. Hal ini disebabkan
adanya interaksi antara dua benda yang berbeda muatan.
Aktivitas perubahan
benda tersebut dipengaruhi oleh sebuah gaya yang disebut gaya listrik. Gaya
listrik atau yang biasa disebut listrik dobedakan menjadi dua, yaitu :
·
Listrik Statis
Yaitu listrik yang tidak mengalir
atau yang muatan-muatan listriknya dalam keadaan diam
·
Listrik Dinamis
Yaitu listrik yang dapat bergerak.
1. Perbedaan Gaya Listrik dan Gaya Grafitasi
·
Gaya listrik lebih kuat
dari gaya gravitasi
·
Gaya gravitasi selalu
menarik kedua benda
2. Perpindahan Elektron
Elektron memiliki muatan negatif, sedangkan nukleus bermuatan
positif. Dalam atom, elektron bergerak mengelilingi nukleus. Elektron dapat
berpindah dari satu aton ke atom lain. Jika pada suatu atom memilki kelebihan
electron, maka electron tersebut akan berpindah ke atom yang kekurangan
electron atau bermuatan positif. Itulah sebabnya ada tarik menarik.
3. Hukum Coulomb
Charles Augustian de Coulomb (1736-1806) melalui pengukuran,
menemukan bahwa gaya listrik di beberapa jalan hal memiliki persamaan dengan
gaya gravitasi. Dia meneliti bahwa jika dua benda bermuatan listrik berpindah
jauh dari benda lainnya, maka gayanya akan ssemakin kecil, seperti gaya
gravitasi. Hukum Coulomb “gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang
terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya”
4. Medan Listrik
Adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik,
seperti electron, ion, atau proton, dalam ruangan yang ada disekitarnya. Medan
listrik memiliki satuan N/C (newton/coulomb).
B. Gaya Magnet
Magnet secara alami terjadi dalam besi.
Jika ada suatu batuan magnet yang di dekatkan pada besi, maka besi itu akan
tertarik oleh magnet.
William Gilbert menemukan bahwa magnet
memiliki karakteristik, yaitu kutub yang ada didalamnya. Ada dua kutub dalam
sebuah magnet, yaitu kutub utara dan selatan. Planet bumi adalah kutub magnet
terbesar. Kutub magnet bumi ada di Canada (kutub utara) dan Antartika (kutub
selatan).
1.
Medan Magnet
Sama halnya dengan
listrik, magnet pun memiliki medan magnet. Medan magnet dapat didefinisikan sebagai
suatu medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan listrik (arus listrik)
yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. Arah
dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang di letakkan di
dalam medan tersebut. Medan magnet ini terjadi karena adanya dua kutub yang
berbeda.
2.
Baterai dan Arus Listrik
Suatu aliran dari muatan partikel
disebut arus listrik. Sebagai hasil dari Investigasi Alexandro Volta dalam
pekerjaan Galvani, Volta mengembangkan baterai pertama. Sebuah alat yang
mengubah energi kimia dalam komponen di dalam baterai tersebut menjadi energi
kinetik dari electron yang pergi keluar sistem baterai itu.
Baterai pertama sangatlah
sederhana, tapi sesuai dengan perkembangan daya pikir manusia, baterai sampai
sekarang menjadi salah satu sumber energi yang sangat berguna dalam kehidupan,
seperti untuk menjalankan mobil, alat-alat elektronik, dll.
3.
Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik
adalah suatu rangkaian yang continue dari benda yang membawa arus listrik. Setiap
rangkaian listrik terdiri dari tiga bagian, yaitu sumber energi seperti
baterai, kabel yang dapat menghantarkan arus, dan sebuah benda elektronik,
seperti lampu bel.
Rangkaian listrik
terdiri dari rangkaian parallel (memiliki beberapa loops yang terpisah) dan
rangkaian seri (memiliki lebih dari satu garis dalam 1 loops yang sama dalam
kabel).
4.
Hukum OHM
“Arus dalam rangkaian sebanding
dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan resistansi. Semakin besar
tekanan listrik, semakin besar aliran muatan. Semakin besar resistansi ke
aliran, semakin kecil aliran yang terjadi”. George OHM (1787-1854).
V = I.R
V = Volt/tegangan (volts)
R = resistansi (ohms)
I = arus (amp)
C. Efek Magnet dan Listrik
Medan magnet dapat terbentuk dari gerakan
muatan-muatan listrik. Hans Cristians Oersted menggunakan baterai dalam
mendemonstrasikan peralatan listrik. Ketika ia menyalakan baterai, jarum kompas
yang ada dimeja bergerak dan berpindah. Dan ketika ia menon-aktifkan baterai,
jarum kompas kembali kearah utara. Ini menandakan bahwa listrik mempengaruhi
medan magnet.
D. Pengaruh Listrik dari Magnet
“Medan Listrik dan arus listrik dapat
diproduksi oleh pergantian medan magnet”. Michael Faraday (1791-1867)
berdasarkan percobaan ditunjukkan bahwa gerakan magnet didalam kumparan
menyebabkan jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika kutub utara magnet
digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang kekanan.jika
magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tiak menyimpang. Jika kutub
utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang
kekiri.
Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa
pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik listrik. Peristiwa timbulnya arus
listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda
potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik induksi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar