Listrik Statis
Aplikasi Listrik Statis
Petir
Bagaimana petir terjadi?
Petir adalah salah satu contoh pembebasan muatan listrik dalam jumlah yang cukup besar. Pembebasan ini bisa terjadi antara awan dan awan atau antara awan dan bumi. Kenapa ke bumi? Karena bumi merupakan suatu tempat yang mampu menampung berapapun besarnya muatan listrik. Ketika awan bergerak dari satu tempat ke tempat lain untuk membentuk hujan, maka awan akan mengalami polarisasi akibat pengaruh suatu tempat di permukaan bumi, biasanya tempat yang lebih tinggi terhadap sekitarnya. Polarisasi muatan ini menyebabkan terjadinya perbedaan potensial yang sangat tinggi yang bisa mengakibatkan terjadinya loncatan bunga api kita dikenal dengan nama petir.
Pembebasan muatan listrik (discharging)Ketika benda bermuatan listrik, dia dapat di netralisasi dengan memindahkan muatan listriknya. Proses ini dikenal dengan nama discharging.
Discharging pada bahan isolator.Pemanasan adalah cara yang efektif dalam pembebasan muatan listrik. Hal ini terjadi karena panas menyebabkan udara di sekitar bahan menjadi terionisasi. Ion disekitar bahan akan menetralisasi muatan listrik bahan.
Discharging pada bahan konduktor.Muatan listrik bahan konduktor dapat dinetralisasi dengan menghubungkan ke bumi (grounded). Konduktor yang digunakan untuk menghubungkan bahan dengan bumi, merupakan jalur lalulintas elektron. Jika bahan bermuatan positif, maka elektron mengalir dari bumi ke bahan. Sebaliknya jika bahan bermutan negatif, maka elektron mengalir dari bahan ke bumi.
Jika beda potensial antara dua benda yang bermuatan cukup besar maka netralisasi dapat terjadi secara spontan. Salah satu contoh peristiwa pembebasan muatan listrik dalam jumlah yang besar adalah petir. Besarnya muatan listrik yang di bebaskan maka petir dapat mengakibatkan kerusakan benda-benda dipermukaan bumi seperti gedung-gedung bertingkat, pohon-pohon, dan kadang-kadang manusia. Apa yang harus dilakukan manusi untuk menghindarkan kerusakan akibat petir? Mengapa petir lebih banyak kita jumpai pada saat musim hujan?
Pembebasan muatan listrik (discharging) Discharging pada bahan konduktor
Petir adalah suatu kejadian alam yang luar biasa, karena dalam setiap kejadiannya energi yang dilepaskan lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt. Hal lain yang menakjubkan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini.Mengapa petir dapat membebaskan energi? Darimana petir mendapatkan energi listrik?
Berapa biaya listrik yang dapat kita hemat jika kita dapat mengumpulkan energi dari petir?
Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita dapat memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif (proton) dan negatif (elektron) dari dalam sebuah atom, yang tak terlihat oleh mata telanjang. Perbedaan jumlah proton dan elektron dalam sebuah atom mengakibatkan atom bermuatan listrikKarena semua benda tersusun oleh atom-atom, maka perubahan muatan listrik pada atom akan mengakibatkan perubahan listrik pada benda. Setiap benda memiliki kecenderungan untuk berada dalam keadaan netral, oleh karena itu jika benda bermuatan maka secara spontan dapat membebaskan muatannya. Salah satu contohnya adalah petir. Sifat-sifat muatan listrik antara lain: 1) listrik terdiri dari dua jenis muatan yaitu muatan positif dan negatif, 2)muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan sejenis tolak menolak dan muatan tidak sejenis tarik-menarik.
X. LISTRIK STATIS
X.1 Hukum Coulomb
Tinjaulah interaksi antara dua benda bermuatan yang dimensi geometrinya dapat diabaikan terhadap jarak antar keduanya. Maka dalam pendekatan yang cukup baik dapat dianggap bahwa kedua benda bermuatan tersebut sebagai titik muatan. Charles Augustin de Coulomb(1736-1806) pada tahun 1784 mencoba mengukur gaya tarik atau gaya tolak listrik antara dua buah muatan tersebut. Ternyata dari hasil percobaannya, diperoleh hasil sebagai berikut:
* Pada jarak yang tetap, besarnya gaya berbanding lurus dengan hasil kali muatan dari masing –masing muatan.
* Besarnya gaya tersebut berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.
* Gaya antara dua titik muatan bekerja dalam arah sepanjang garis penghubung yang lurus.
* Gaya tarik menarik bila kedua muatan tidak sejenis dan tolak menolak bila kedua muatan sejenis.
Susunan atom terdiri dari : partikel proton, neutron dan elektron.
1. Teori atom menurut Leokippos dan DemokratosAtom adalah suatu partikel yang paling kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
2. Teori atom menurut AristotelesAtom adalah suatu materi yang dapat dibagi-bagi secara terus-menerus atau sekecil-kecilnya tanpa batas.
3. Teori atom menurut Dalton- Senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih atom yang berbeda- Atom adalah materi yang tersusun dari partikel-partikel yang terkecil- Atom tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan serta tidak dapat dipecah atau diperkecil lagi dengan sifat yang sama- Unsur disusun oleh dua atau lebih atom yang sama, di mana setiap unsur memiliki sifat dan bentuk yang berbeda- Reaksi kimia adalah penggabungan yang disertai pemisahan atom-atom dari unsur atau senyawa pada pereaksian tersebut
Para ahli berusaha memanfaatkan muatan listrik statis untuk berbagai keperluan dalam kehidupan sehari-hari. Teori Atom
Menurut Demokritus (460-370SM), partikel zat yang terkecil disebut atom. Hal tersebut pertama kali dimodelkan oleh Dalton. Adapun model atom Dalton adalah sebagai berikut:
1. Atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
2. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi atom unsur yang lain
3. Dua atom atau lebih dapat membentuk molekul
4. Atom suatu unsur semuanya sama atau serupa.
Seiring dengan pekembangan ilmu dan teknologi, maka teori atompun berkembang. Di awali oleh model atom JJ Thomson, kemudian model atom Rutherford, dan model atom Bohr. Sampai dengan saat ini, model atom Bohr lah yang lebih mendekati kebenaran, hal tersebut didasarkan pada hasil analisis spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom. Mengapa atom harus dibuatkan model?
Teory Atom secara detail dapat ditemukan di beberapa wabsite berikut ini:http://www.geocities.com/athens/delphi/8904/v_model_atom.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/J.J._Thompsonhttp://www.upscale.utoronto.ca/PVP/Harrison/BohrModel/Flash/BohrModel.html
Gambar model atom Dalton.
Gambar model atom JJ. Thompson.
Gambar model atom Rutherford
Gambar model atom Bohr
Bagian-bagian AtomBerdasarkan model atom Bohr, maka atom terdiri dari:
1. Kulit atom
2. Inti atom (nukleus)
Kulit atom adalah orbit dari sebuah partikel yang bernama elektron sedangkan inti atom tersusun atas proton dan neutron. Elektron adalah partikel yang bermuatan negatif, sedangkan proton bermuatan positif, adapun neutron adalah partikel yang tidak bermuatan. Setiap atom dalam keadaan normal memiliki kecenderungan jumlah elektron sama dengan jumlah proton. Atom dapat mengalami penambahan/pengurangan elektron, peristiwa ini akan mengakibatkan perbedaan jumlah elektron dan proton, sehingga mengakibatkan atom bermuatan listrik, Sedangkan jumlah proton relatif lebih stabil dibandingkan dengan elektron. Dengan demikian elektronlah yang memiliki peranan penting dalam menentukan muatan listrik sebuah atom
Bagaimana orang mempelajari atom?Struktur atom di modelkan berdasarkan informasi yang diperoleh dari spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom. Atom akan memancarkan energi dalam bentuk spektrum yang berbeda-beda tergantung dari jenis atomnya, oleh karena itu spektrum cahaya bersifat unik.
Bagaimana atom memancarkan energi?Sebuah atom mempunyai kemampuan menyerap energi, Jika ini terjadi sebagian elektron dari atom tersebut akan tereksitasi. Konfigurasi elektron memiliki kecenderungan untuk menempatkan elektron mulai dari lintasan yang terdalam. Dengan demikian elektron yang tereksitasi akan berusaha untuk kembali pada orbit yang ada di bawahnya dengan memancarkan energi.
No comments:
Post a Comment