Apa yang dimaksud Listrik

Listrik adalah sifat fisik materi. Ini terdiri dari interaksi negatif atau positif antara proton dan elektron materi. Istilah ini mengacu pada warna kuning, karena warna serbaguna dan bercahaya yang dihadirkannya. Namun, istilah ini pertama kali diperkenalkan ke masyarakat ilmiah oleh ilmuwan Inggris William Gilbert (1544-1603) pada abad ke-16 untuk menggambarkan fenomena interaksi energi antar partikel.

Apa itu listrik?

Listrik fisik dipahami sebagai fenomena yang dimanifestasikan oleh adanya muatan listrik yang ada dalam tubuh, karena mereka terdiri dari molekul dan atom, yang interaksi subpartikelnya menghasilkan impuls listrik. Muatan positif dan negatif pada atom adalah listrik statis, sedangkan pergerakan elektron dan pelepasannya dari atom menghasilkan arus listrik.

Ini adalah bagian dari elektromagnetisme, yang sesuai, dengan gravitasi dan gaya nuklir lemah dan gaya nuklir kuat, interaksi fundamental alam.

Etimologinya berasal dari bahasa Latin electrum, juga dari bahasa Yunani élektron, yang berarti “kuning”. Filsuf Yunani Thales dari Miletus (624-546 SM) mengamati bagaimana gesekan magnetisasi amber dengan listrik statis, dan berabad-abad kemudian, ilmuwan Charles François de Cisternay du Fay (1698-1739), memperhatikan bagaimana muatan positif listrik terungkap ketika kaca digosok, dan, pada gilirannya, negatif ditunjukkan ketika resin, seperti amber , digosok .

Aliran energi dari muatan yang bergerak atau statis inilah yang disebut listrik, atau perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain, dan gaya listrik yang dihasilkan diukur dalam volt atau watt, istilah yang digunakan dalam listrik dalam bahasa Inggris, dan diberi nama setelah penemu mesin uap James Watt (1736-1819).

Namun, adalah mungkin untuk menemukan listrik di alam, seperti dalam kasus peristiwa atmosfer, bioelektrik (listrik yang ada pada beberapa hewan) dan magnetosfer.

Salah satu kasus hewan yang paling terkenal yang menghasilkan listrik, adalah belut listrik , yang memiliki elektrosit di tubuhnya (organ hewan ini yang menghasilkan medan listrik), yang ditemukan di seluruh tubuhnya, berfungsi dengan cara yang mirip dengan neuron dan dapat menghasilkan debit hingga 500 volt.

Karena ada keragaman unsur, atomnya berbeda; itulah sebabnya beberapa bahan adalah pembawa listrik dan isolator lainnya. Konduktor terbaik adalah logam, karena mereka memiliki sedikit elektron dalam atomnya, jadi tidak ada jumlah energi yang lebih besar yang diperlukan untuk molekul sub-atom ini untuk melompat dari satu atom ke atom lainnya.

Karakteristik listrik

Dilihat dari dinamikanya, asal usulnya, kinerjanya dan fenomena yang dihasilkannya, ia memiliki ciri khas yang membuatnya menonjol. Di antara yang utama adalah:

  • Ada perangkat dengan kemampuan untuk menyimpan listrik dalam zat kimia di dalam akumulator, yang memungkinkannya disimpan untuk digunakan nanti (baterai).
  • Cara memperolehnya. Dalam hal baterai atau sel, itu diperoleh secara kimia; juga dengan induksi elektromagnetik saat menggerakkan konduktor dalam medan magnet, seperti alternator; dan dari cahaya, ketika jenis logam tertentu melepaskan elektron ketika sinar matahari mengenainya (panel surya).
  • Efek mereka. Ini bisa fisik, mekanik atau kinetik, termal, kimia, magnetik dan bercahaya.
  • Mereka bisa dalam bentuk petir, listrik statis, aliran arus, antara lain.
  • Dengan menghasilkan panas, dapat menyebabkan luka bakar yang parah dan, dalam kasus paparan yang lebih berat, kematian.
  • Resistivitas dan konduktivitas. Ini adalah oposisi dari beberapa jenis materi di depan bagiannya dan aliran mudah yang sama, masing-masing.

Jenis listrik

Ada beberapa jenis listrik, yang terpenting adalah:

Statis

Statis muncul dari kelebihan muatan listrik, yang terakumulasi dalam bahan konduktif atau isolasi.

Diketahui bahwa atom terdiri dari sejumlah proton (muatan positif) dalam intinya dan jumlah elektron yang sama (muatan negatif) yang mengorbit di sekitarnya, yang membuat atom tersebut netral secara elektrik atau dalam kesetimbangan ; tetapi dengan menghasilkan gesekan antara dua benda atau zat, muatan dapat dihasilkan pada benda tersebut.

Hal ini karena elektron dari kedua bahan akan bersentuhan, menghasilkan ketidakseimbangan muatan atom, sehingga menimbulkan statis. Disebut demikian karena dihasilkan dalam atom yang diam dan muatannya tidak bergerak tetapi tetap diam. Contohnya adalah ketika kita melewati sikat melalui rambut dan beberapa diangkat oleh gesekan statis antara bahan yang sama dan rambut. Artefak seperti printer menggunakan statis untuk mengungkapkan toner atau tinta di atas kertas.

Dinamis

Jenis ini dihasilkan oleh beban yang bergerak, atau alirannya. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan sumber listrik (yang dapat berupa bahan kimia, seperti baterai; atau elektromekanis, seperti dinamo) yang membuat elektron mengalir melalui bahan konduktif yang melaluinya muatan listrik ini dapat berperedaran.

Di dalamnya, elektron berpindah dari satu atom ke atom berikutnya dan seterusnya. Sirkulasi ini dikenal sebagai arus listrik. Contoh dari jenis listrik ini adalah outlet listrik, yang merupakan sumber listrik dinamis untuk peralatan dan peralatan lain yang membutuhkan listrik.

Penting untuk ditonjolkan keberadaan jenis listrik lainnya, di antaranya adalah:

  • Dasar: Jenis ini adalah yang mengacu pada daya tarik muatan positif dan negatif, di mana benda akan diisi. Itu dihasilkan dari dua kutub, yang tidak harus selalu bersentuhan tetapi saling tarik-menarik. Jenis listrik ini terdapat pada benda-benda sehari-hari.
  • Perilaku: Ini dianggap sebagai bagian dari dinamika, karena itu adalah yang diangkut melalui konduktor, itulah sebabnya ia terus bergerak melalui sirkuit. Ada berbagai konduktor, seperti logam (terutama tembaga), aluminium, emas, karbon, dan lain-lain.
  • Elektromagnetik: Dihasilkan oleh medan magnet, yang dapat disimpan dan dipancarkan sebagai radiasi, jadi disarankan untuk tidak mengekspos diri Anda pada jenis medan ini untuk waktu yang lama. Fisikawan Hans Christian rsted (1777-1851) menemukan hubungan antara magnet dan listrik, mengamati bahwa arus listrik menciptakan medan magnet.

Di antara aplikasi jenis listrik ini menonjol dalam kedokteran, misalnya, untuk mesin sinar-X atau untuk melakukan pencitraan resonansi magnetik.

  • Industri: Ini adalah apa yang harus dihasilkan untuk mesin besar yang digunakan dalam produksi massal produk, yang membutuhkan energi dalam jumlah besar karena memiliki daya tinggi.

Ini dikembangkan setelah ilmu pengetahuan membuktikan bahwa sumber daya energi alam seperti petir, dapat disalurkan dan digunakan oleh manusia, menjadi sumber energi listrik yang kuat, yang memungkinkan memenuhi kebutuhan industri.

Manifestasi listrik

Muatan listrik

Ini adalah sifat yang dimiliki beberapa partikel subatom (elektron, neutron, dan proton) untuk menarik dan menolak satu sama lain, serta mendefinisikan interaksi elektromagnetiknya. Ini diproduksi di atom, yang akan mentransfernya ke molekul tubuh yang berbeda, atau melalui bahan konduktif. Ini juga mengacu pada kemampuan partikel untuk bertukar foton (partikel cahaya atau energi elektromagnetik).

Ini hadir, misalnya, dalam listrik statis, yang merupakan muatan stasioner dalam tubuh. Juga, muatan menimbulkan gaya elektromagnetik, karena menghasilkan gaya pada orang lain. Muatan bisa negatif dan muatan lain positif, dan muatan yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlawanan akan saling tarik menarik.

Muatan diukur melalui satuan coulomb atau coulomb dan dilambangkan dengan huruf C, yang berarti jumlah muatan yang melalui suatu penampang suatu penghantar dalam periode satu detik. Baik materi dan antimateri memiliki muatan yang sama dan berlawanan dengan partikel yang sesuai.

Arus listrik

Ini adalah aliran muatan listrik melalui suatu bahan, yang dihasilkan oleh pergerakan elektron atau beberapa jenis muatan lainnya. Ini akan menghasilkan medan magnet, salah satu fenomena listrik yang dapat dimanfaatkan, dalam hal ini oleh elektromagnet.

Bahan melalui mana aliran ini akan berperedaran bisa padat, cair atau gas. Dalam bahan padat, elektron bergerak; ion (atom atau molekul yang tidak netral secara elektrik) bergerak dalam cairan; dan gas, dapat berupa elektron dan ion.

Besarnya muatan arus untuk satu satuan waktu dikenal sebagai intensitas arus listrik, yang dilambangkan dengan huruf I dan dinyatakan dalam coulomb per sekon atau ampere.

Arus listrik dapat berupa:

  • Kontinu atau langsung, yaitu aliran-aliran muatan yang berperedaran dalam lintasan yang konstan, tidak terputus oleh periode vakum apa pun, karena hanya satu arah.
  • Alterna, yaitu yang bergerak dua arah, mengubah jalur dan intensitasnya.
  • Trifasik, yaitu pengelompokan tiga arus bolak-balik dengan amplitudo, frekuensi, dan nilai efektif yang sama (konsep yang digunakan untuk mempelajari gelombang periodik), menghadirkan perbedaan 120º antara fase dan fase.

Medan listrik

Ini adalah medan elektromagnetik yang telah dihasilkan oleh muatan listrik (bahkan ketika tidak bergerak) dan mempengaruhi muatan yang mengelilinginya atau di dalamnya. Bidang tidak dapat diukur, tetapi muatan yang ditempatkan di atasnya dapat diamati.

Medan listrik adalah ruang fisik di mana muatan listrik dari benda yang berbeda berinteraksi, dan konsentrasi intensitas gaya listrik ditentukan. Di wilayah ini sifat-sifatnya telah dimodifikasi dengan adanya muatan.

Potensial listrik

Ini mengacu pada kapasitas badan listrik, atau energi yang dibutuhkan untuk memindahkan beban atau melakukan pekerjaan dan diukur dalam volt. Konsep ini terkait dengan perbedaan potensial, yang didefinisikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik lain.

Ini hanya dapat didefinisikan di wilayah ruang terbatas untuk medan statis, karena untuk muatan bergerak, digunakan potensial Liénard-Wiechert (mereka menggambarkan medan elektromagnetik dari distribusi muatan bergerak).

Elektromagnetisme

Ini mengacu pada medan magnet yang dihasilkan karena muatan listrik yang bergerak, dan yang menghasilkan daya tarik atau tolakan terhadap bahan yang berada di dalam medan ini, yang dapat menghasilkan arus listrik.

Rangkaian listrik

Ini mengacu pada koneksi setidaknya dua komponen listrik, sehingga muatan listrik dapat mengalir di jalur tertutup untuk beberapa tujuan tertentu. Ini terdiri dari unsur-unsur seperti komponen, node, cabang, jerat, sumber, dan konduktor.

Ada sirkuit dengan penerima, seperti dalam kasus bohlam atau bel; sirkuit seri, seperti lampu Natal; sirkit paralel, seperti pada kasus lampu yang dinyalakan dengan sakelar yang sama secara bersamaan; sirkuit campuran (mereka menggabungkan seri dan paralel); dan sakelar, yang memungkinkan, misalnya, menyalakan satu atau lebih lampu dari lebih dari satu titik berbeda.

Sejarah kelistrikan

Anteseden listrik kembali ke zaman kuno, bahkan hampir tiga ribu tahun sebelum Masehi, di mana manusia mengamati fenomena listrik tertentu di alam, meskipun tidak tahu bagaimana mereka diproduksi atau dinamikanya. Demikian pula, mereka adalah saksi dari fenomena magnet tertentu yang dihasilkan oleh beberapa jenis bahan yang diperoleh di alam, seperti magnetit, atau keberadaannya pada hewan.

Sekitar 2.750 SM, peradaban Mesir menulis tentang ikan listrik yang ditemukan di Sungai Nil, menyebut mereka sebagai pelindung fauna lain di dalamnya. Sekitar 600 SM, Thales of Miletus adalah orang pertama yang menemukan bahwa amber memperoleh sifat listrik dan magnet ketika digosok dengan bahan tertentu.

Tapi listrik sebagai ilmu berasal dari abad ketujuh belas dan kedelapan belas, di tengah-tengah revolusi ilmiah , ketika munculnya bidang studi ini adalah konteks yang sempurna untuk awal revolusi industri, dan perluasannya ke seluruh dunia cararn yang meningkat, itu sangat penting untuk perkembangan umat manusia.

Sebelum ini, pada abad ke-16, filsuf dan dokter William Gilbert (1544-1603) memberikan kontribusi penting untuk mempelajari fenomena listrik, memberikan perhatian khusus pada listrik dan magnet. Istilah “listrik” dan “listrik” pertama kali muncul pada tahun 1646 dalam karya orang Inggris Thomas Browne (1605-1682). Unit pengukuran untuk fenomena listrik yang berbeda muncul kemudian berkat berbagai kontribusi dari para intelektual dalam fisika.

Ilmuwan, politikus dan penemu Benjamin Franklin (1706-1790), pada tahun 1752 berhasil menyalurkan daya listrik yang terdapat pada petir melalui layang-layang, yang berujung pada penemuan penangkal petir; alat yang digunakan untuk menghantarkan listrik dari petir ke tanah.

Kemudian, fisikawan Italia Alessandro Volta (1745-1827), menemukan baterai tegangan pada tahun 1800 yang memungkinkan untuk menyimpan energi, mengambil keuntungan dari penggunaan listrik yang dihasilkan oleh reaksi kimia; dan pada tahun 1831 fisikawan Michael Faraday (1791-1867), mengembangkan generator listrik pertama, yang memungkinkan untuk mengirimkan arus listrik secara terus menerus.

Tahap pertama revolusi industri tidak melibatkan listrik untuk pengembangannya, karena memanfaatkan energi yang dihasilkan oleh uap. Sudah menuju revolusi industri kedua di abad ke-19, listrik dan minyak digunakan untuk menghasilkan energi, yang memungkinkan ilmuwan Thomas Alva Edison (1847-1931) menyalakan bola lampu filamen pertama pada tahun 1879.

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, Edison, pembela arus searah, dan penemu dan insinyur Nikola Tesla (1856-1943), bapak arus bolak-balik, memperdebatkan masa depan listrik.

Arus searah dipopulerkan di Amerika Serikat untuk penggunaan domestik dan industri; namun, segera ditemukan bahwa itu tidak efisien dalam jarak jauh dan ketika tegangan yang lebih tinggi diperlukan, dan memancarkan panas dalam jumlah besar.

Tesla mengembangkan eksperimen yang mengarah pada penemuan cara alternatif untuk mengangkut energi listrik secara lebih efisien, yang menghasilkan penemuan arus bolak-balik.

George Westinghouse (1846-1914), seorang pengusaha Amerika, mendukung dan membeli penemuan Tesla, yang akhirnya memenangkan pertempuran untuk listrik karena jenis arus yang lebih murah dengan kehilangan energi yang lebih sedikit.

Pentingnya listrik

Pentingnya sangat penting bagi kehidupan cararn, menjadi salah satu pilar fundamental masyarakat saat ini, karena pada dasarnya segala sesuatu yang digunakan manusia melibatkan listrik untuk berfungsi: peralatan listrik, mesin, komunikasi , beberapa bentuk transportasi, produksi barang dan jasa, untuk bidang kedokteran, sains, di antara bidang lainnya.

Itu dapat dibuat oleh manusia atau dimanfaatkan langsung dari alam. Listrik buatan manusia diciptakan oleh turbin, kondensor, dan mesin yang mengandalkan kekuatan alam untuk berfungsi, seperti bendungan, yang menggunakan kekuatan air dalam jumlah besar untuk menghasilkan arus yang memasok kota-kota besar.

Planet Bumi juga mampu menghasilkan listrik, sinar, kilatan dan kilat yang kita lihat di langit di tengah badai adalah pelepasan listrik yang dihasilkan oleh tabrakan kelompok besar materi dan energi. Ini disebut arus listrik alami dan dapat digunakan oleh manusia dengan penangkal petir dan konduktor super tahan yang mampu menyerap dampak pelepasan sebesar itu.

10 contoh penggunaan listrik

Listrik memiliki banyak kegunaan dalam aktivitas manusia. Di antara contoh yang paling menonjol adalah:

  • Pada kendaraan dengan listrik otomotif, yang berperedaran melalui sirkuit yang menjangkau bagian-bagiannya dan yang membutuhkan listrik untuk berfungsi, seperti lampu, klakson, mesin, antara lain, dan dihasilkan dari baterai.
  • Untuk penerangan, yaitu untuk menyalakan penerangan rumah tangga, umum dan industri.
  • Untuk pengapian peralatan listrik dan elektronik.
  • Untuk menghasilkan panas di iklim sedang, seperti melalui pemanasan.
  • Untuk transportasi, seperti pesawat terbang, karena membutuhkan listrik untuk lepas landas.
  • Untuk bidang medis, digunakan dalam perangkat yang digunakan untuk analisis dan studi.
  • Dalam industri, yang membutuhkan muatan listrik dalam jumlah besar untuk memproduksi produk konsumen.
  • Untuk menghasilkan gerakan melalui motor yang menggerakkan tenaga listrik, mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
  • Untuk komunikasi, digunakan dalam perangkat seperti antena repeater, pemancar, antara lain.
  • Untuk transportasi dan kontrol cairan, seperti air, melalui katup solenoida yang membantu mecararasi aliran.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang Listrik

Apa itu energi listrik dan untuk apa?

Energi listrik merupakan sumber energi yang ditangkap melalui pergerakan muatan listrik oleh konduktor. Fungsi utamanya adalah untuk memberi makan semua perangkat yang digunakan oleh manusia, untuk menjamin makanan, keamanan, komunikasi, transportasi, hiburan, di antara banyak aspek lainnya.

Apa saja ciri-ciri listrik?

Sifat utama listrik adalah bersifat kumulatif, bertemperatur tinggi, menghasilkan luminositas, memiliki kemampuan untuk mengubah komposisi zat, terdapat pada makhluk hidup, dapat diperoleh secara alami atau dihasilkan secara buatan dan dapat disalurkan.

bagaimana listrik yang dihasilkan?

Secara mikroskopis ini dibuat oleh hilangnya elektron dari atom, atau pertukaran mereka. Itu ada di alam, misalnya, dalam sinar, magnetosfer, beberapa hewan. Ini dapat dihasilkan melalui proses yang memanfaatkan sumber daya alam, yang dapat berupa angin, bahan bakar fosil, Matahari, kekuatan air, dan lain-lain.

Apa itu listrik untuk anak-anak?

Ini adalah pergerakan partikel kecil melalui kabel, di mana jutaan partikel bergerak dari satu titik ke titik lain. Juga, energi dari partikel dapat disimpan dalam perangkat yang disebut baterai. Gerakan ini memungkinkan perangkat berfungsi dan bergerak, seperti video game, komputer, televisi, atau mainan yang menggunakan baterai.

Siapa Penemu Listrik?

Penemuan listrik tidak dapat dikaitkan dengan karakter tertentu. Namun, ada sarjana, seperti Thales of Miletus, yang melakukan eksperimen untuk mengamati perilaku dan manifestasi kekuatan ini, dan sebenarnya dia adalah pelopor di bidang ini. Dalam bidang sains, itu didefinisikan oleh William Gilbert dan Thomas Brown; yang pertama mempelajari listrik dan magnet, dan yang kedua mendefinisikan istilah itu sebagai sebuah konsep.

Hukum Fisika

Komputer

Fisik

Energi

4

Related Posts