ASAL MULA LISTRIK
Jauh sebelum pengetahuan tentang listrik ada, orang-orang sadar akan kejutan dari ikan listrik . Teks - teks Mesir Kuno yang berasal dari tahun 2750 SM menunjuk pada ikan-ikan ini sebagai "Thunderer of the Nile ", dan penggambaranya mereka disebut sebagai "pelindung" dari semua ikan lainnya. Ikan listrik kembali dilaporkan ribuan tahun kemudian oleh ahli alam dan dokter Yunani , Romawi , dan Arab kuno . Beberapa penulis kuno, seperti Pliny the Elder dan Scribonius Largus , membuktikan efek mati rasa dari kejutan listrik yang dikirim oleh lele.dan sinar listrik , dan guncangan tersebut dapat melakukan kejutan kepada objek. Pasien yang menderita penyakit seperti asam urat atau sakit kepala diarahkan untuk menyentuh ikan listrik dengan harapan bahwa sentakan kuat dapat menyembuhkan mereka. Mungkin pendekatan yang paling awal dan paling dekat dengan penemuan yaitu petir , dan listrik dari sumber lain, Orang Arab , sebelum abad ke-15 telah memiliki Sebutan untuk kilat ra'ad ( رعد ) untuk menyebut sinar dari kilat tersebut.
Kebudayaan kuno di sekitar Mediterania tahu bahwa benda-benda tertentu, seperti batang ambar , bisa digosok dengan bulu kucing untuk menarik benda-benda ringan seperti bulu.
Thales of Miletus membuat serangkaian pengamatan tentang listrik statis sekitar 600 SM, dari mana ia percaya bahwa gesekan menghasilkan magnet kuning , berbeda dengan mineral seperti magnetit , yang tidak perlu digosok. Thales tidak benar dalam memercayai bahwa ketertarikan itu disebabkan oleh efek magnetik, tetapi kemudian sains akan membuktikan hubungan antara magnet dan listrik. Menurut teori kontroversial, Parthiamungkin memiliki pengetahuan tentang elektroplating , berdasarkan penemuan 1936 Baterai Baghdad , yang menyerupai sel galvanik , meskipun tidak pasti apakah artefak itu listrik di alam.
Dari keingintahuan intelektual selama ribuan tahun sampai 1600, ketika ilmuwan Inggris William Gilbert membuat studi yang cermat listrik dan magnet, membedakan batu magnet efek dari listrik statis yang dihasilkan oleh menggosok amber. Dia menciptakan New Latin kata electricus ( "amber" atau "seperti amber", dari ἤλεκτρον, Elektron , yang Yunani kata untuk "ambar") untuk merujuk pada properti menarik benda-benda kecil setelah digosok. Asosiasi ini memunculkan kata-kata bahasa Inggris "listrik" dan "listrik",'s Pseudodoxia epidemica dari 1646.
Pekerjaan lebih lanjut dilakukan pada abad ke-17 dan awal abad ke-18 oleh Otto von Guericke , Robert Boyle , Stephen Gray dan CF du Fay . Kemudian pada abad ke-18, Benjamin Franklin melakukan penelitian yang luas di listrik, menjual miliknya untuk membiayai karyanya. Pada bulan Juni 1752 ia dianggap telah memasang kunci logam ke bagian bawah string layang-layang yang dibasahi dan menerbangkan layang-layang itu di langit yang terancam badai. Sebuah rentetan percikan yang melompat dari kunci ke belakang tangannya menunjukkan bahwa petir memang bersifat listrik. Dia juga menjelaskan perilaku yang tampaknya paradoksal [dari tabung Leyden sebagai alat untuk menyimpan sejumlah besar muatan listrik dalam hal listrik yang terdiri dari muatan positif dan negatif.
Apa itu listrik?
Listrik adalah jenis energi yang dapat membangun di satu tempat atau mengalir dari satu tempat ke tempat lain. Ketika listrik berkumpul di satu tempat itu dikenal sebagai listrik statis (kata statis berarti sesuatu yang tidak bergerak); listrik yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain disebut listrik saat ini .
Listrik statis
Listrik statis sering terjadi ketika Anda menggosok sesuatu bersama. Jika Anda menggosok balon melawan pullover Anda 20 atau 30 kali, Anda akan menemukan balon menempel pada Anda. Ini terjadi karena menggosok balon memberikan muatan listrik (sejumlah kecil listrik). Muatan membuatnya menempel pullover Anda seperti magnet , karena pullover Anda mendapatkan muatan listrik yang berlawanan. Jadi pullover dan balon Anda menarik satu sama lain seperti ujung berlawanan dari dua magnet.
Bagaimana listrik statis bekerja ?
Listrik disebabkan oleh elektron, partikel-partikel kecil yang "mengorbit" di sekitar tepi atom , dari mana semuanya dibuat. Setiap elektron memiliki muatan negatif kecil. Sebuah atom biasanya memiliki jumlah elektron dan proton yang sama (partikel bermuatan positif di inti atau pusatnya), sehingga atom tidak memiliki muatan listrik keseluruhan. Sepotong karet terbuat dari koleksi atom yang disebut molekul. Karena atom-atom tidak memiliki muatan listrik, molekul-molekulnya juga tidak memiliki muatan — dan juga tidak ada karetnya.
Misalkan Anda menggosok balon di pullover Anda berulang-ulang. Saat Anda menggerakkan balon ke belakang dan ke depan, Anda memberinya energi. Energi dari tangan Anda membuat balon bergerak. Saat menggosok terhadap wol di pullover Anda, beberapa elektron dalam molekul karet dipukul bebas dan berkumpul di tubuh Anda. Ini meninggalkan balon dengan sedikit terlalu sedikit elektron. Karena elektron bermuatan negatif, memiliki terlalu sedikit elektron membuat balon sedikit bermuatan positif. Sementara pullover Anda mendapatkan elektron ekstra ini dan menjadi bermuatan negatif. Pullover Anda bermuatan negatif, dan balon bermuatan positif. Biaya berlawanan menarik, sehingga pullover Anda menempel pada balon.
Itu pengenalan singkat tentang listrik statis. Anda akan menemukan lebih banyak tentang itu (dan mengapa itu disebabkan oleh sesuatu yang disebut triboelectricity ) di artikel utama kami tentang listrik statis
Arus listrik
Ketika elektron bergerak, mereka membawa energi listrik dari satu tempat ke tempat lain. Ini disebut arus listrik atau arus listrik . Sebuah petir adalah salah satu contoh arus listrik, meskipun itu tidak berlangsung lama. Arus listrik juga terlibat dalam menyalakan semua peralatan listrik yang Anda gunakan, dari mesin cuci hingga senter dan dari telepon ke pemutar MP3 . Arus listrik ini bertahan lebih lama.
Pernahkah Anda mendengar istilah energi potensial dan energi kinetik? Energi potensial berarti energi yang disimpan entah bagaimana untuk digunakan di masa depan. Sebuah mobil di atas bukit memiliki energi potensial, karena memiliki potensi (atau kemampuan) untuk menggelinding menuruni bukit di masa depan. Ketika bergulir menuruni bukit, energi potensinya secara berangsur-angsur diubah menjadi energi kinetik (energi itu ada karena ia bergerak). Anda dapat membaca lebih lanjut tentang ini di artikel kami tentang energi .
Listrik statis dan listrik saat ini seperti energi potensial dan energi kinetik. Ketika listrik berkumpul di satu tempat, ia memiliki potensi untuk melakukan sesuatu di masa depan. Listrik yang tersimpan dalam baterai adalah contoh energi potensial listrik. Anda dapat menggunakan energi dalam baterai untuk menyalakan lampu senter, misalnya. Ketika Anda menyalakan senter, baterai di dalam mulai memasok energi listrik ke lampu, membuatnya mengeluarkan cahaya. Sepanjang waktu lampu dinyalakan, energi mengalir dari baterai ke lampu. Seiring waktu, energi yang tersimpan dalam baterai secara bertahap berubah menjadi cahaya (dan panas) di lampu. Inilah sebabnya mengapa baterai habis.
Bagaimana listrik bergerak di sirkuit ?
Bahan seperti logam tembaga yang menghantarkan listrik (membiarkannya mengalir bebas) disebut konduktor . Bahan yang tidak memungkinkan listrik untuk melewati mereka dengan begitu mudah, seperti karet dan plastik , disebut isolator . Apa yang membuat tembaga menjadi konduktor dan karet sebagai isolator?
Arus listrik adalah aliran elektron yang stabil. Ketika elektron bergerak dari satu tempat ke tempat lain, memutari sirkuit, mereka membawa energi listrik dari satu tempat ke tempat lain seperti semut yang membawa dedaunan. Alih-alih membawa daun, elektron membawa sejumlah kecil muatan listrik.
Listrik dapat melakukan perjalanan melalui sesuatu ketika strukturnya memungkinkan elektron untuk bergerak dengan mudah. Logam seperti tembaga memiliki elektron "bebas" yang tidak terikat erat dengan atom induknya. Elektron ini mengalir bebas di seluruh struktur tembaga dan inilah yang memungkinkan aliran listrik mengalir. Dalam karet, elektron lebih terikat erat. Tidak ada elektron "bebas" dan, akibatnya, listrik tidak benar-benar mengalir melalui karet sama sekali. Konduktor yang membiarkan aliran listrik bebas dikatakan memiliki konduktansi tinggi dan resistansi rendah ; isolator yang tidak memungkinkan aliran listrik berlawanan: mereka memiliki konduktansi rendah dan resistansi yang tinggi
Arus searah dan arus bolak-balik
Listrik dapat bergerak di sirkuit dengan dua cara berbeda. Dalam gambar besar di dibawah Anda dapat melihat elektron yang berputar di sekitar lingkaran seperti mobil balap di lintasan, selalu menuju ke arah yang sama. Jenis listrik ini disebut arus searah (DC) dan kebanyakan mainan dan gadget kecil memiliki sirkuit yang bekerja dengan cara ini.
Dalam sirkuit arus searah (DC), elektron selalu mengalir ke arah yang sama. Bawah:
Dalam rangkaian arus bolak-balik (AC), elektron membalik arah berkali-kali setiap detik.
Peralatan yang lebih besar di rumah Anda menggunakan jenis listrik yang berbeda yang disebut arus bolak - balik(AC). Alih-alih selalu mengalir dengan cara yang sama, elektron terus membalik arah — sekitar 50-60 kali setiap detik. Meskipun Anda mungkin berpikir bahwa membuat energi mustahil untuk dibawa berkeliling sirkuit, tidak! Ambil lampu senter di sirkuit di atas. Dengan arus searah, elektron baru terus mengalir melalui filamen (sepotong kawat tipis di dalam bola), membuatnya memanas dan memancarkan cahaya. Dengan arus bolak-balik, elektron-elektron lama yang sama bergerak maju mundur dalam filamen. Anda bisa memikirkan mereka berlari di tempat, memanaskan filamen sehingga masih membuat cahaya terang yang bisa kita lihat. Jadi kedua jenis arus dapat membuat lampu bekerja meskipun mereka mengalir dengan cara yang berbeda. Sebagian besar peralatan listrik lainnya juga dapat bekerja menggunakan arus langsung atau arus bolak-balik, .
Peralatan yang lebih besar di rumah Anda menggunakan jenis listrik yang berbeda yang disebut arus bolak - balik(AC). Alih-alih selalu mengalir dengan cara yang sama, elektron terus membalik arah — sekitar 50-60 kali setiap detik. Meskipun Anda mungkin berpikir bahwa membuat energi mustahil untuk dibawa berkeliling sirkuit, tidak! Ambil lampu senter di sirkuit di atas. Dengan arus searah, elektron baru terus mengalir melalui filamen (sepotong kawat tipis di dalam bola), membuatnya memanas dan memancarkan cahaya. Dengan arus bolak-balik, elektron-elektron lama yang sama bergerak maju mundur dalam filamen. Anda bisa memikirkan mereka berlari di tempat, memanaskan filamen sehingga masih membuat cahaya terang yang bisa kita lihat. Jadi kedua jenis arus dapat membuat lampu bekerja meskipun mereka mengalir dengan cara yang berbeda. Sebagian besar peralatan listrik lainnya juga dapat bekerja menggunakan arus langsung atau arus bolak-balik, .
Elektromagnetisme
Listrik dan magnet sangat erat kaitannya. Anda mungkin telah melihat elektromagnet baja raksasa yang bekerja di tempat sampah. Sebuah elektromagnet adalah magnet yang bisa dinyalakan dan dimatikan dengan listrik. Ketika arus mengalir, ia bekerja seperti magnet; ketika arusnya berhenti, ia kembali menjadi baja yang biasa dan tidak bermagnet . Crane Scrapyard mengambil bit sampah logam dengan menyalakan magnet. Untuk melepaskan sampah, mereka mematikan magnet lagi.
Elektromagnet menunjukkan bahwa listrik dapat membuat magnet, tetapi bagaimana cara kerjanya? Ketika listrik mengalir melalui kawat, itu menciptakan pola magnet yang tak terlihat di sekitarnya. Jika Anda meletakkan jarum kompas di dekat kabel listrik, dan menyalakan atau mematikan listrik, Anda dapat melihat jarum bergerak karena magnet yang dihasilkan kabel. Magnetisme disebabkan oleh perubahan listrik ketika Anda mengaktifkan atau menonaktifkan arus.
Inilah cara kerja motor listrik . Motor listrik adalah mesin yang mengubah listrik menjadi energi mekanik. Dengan kata lain, tenaga listrik membuat motor berputar-putar — dan motor dapat mendorong mesin. Dalam mesin cuci pakaian , motor listrik memutar drum; dalam bor listrik , motor listrik membuat putaran bor berputar dengan kecepatan tinggi dan menggigit bahan yang Anda bor. Motor listrik adalah silinder yang dikemas dengan magnet di sekitar tepinya. Di bagian tengah, ada inti terbuat dari besi kawat melilit berkali-kali. Ketika listrik mengalir ke inti besi, itu menciptakan magnet. Magnet yang dibuat di inti mendorong magnet di luar silinder dan membuat inti motor berputar. Baca lebih lanjut di artikel utama kami tentang motor listrik .