Listrik : Pengertian, Cara, Manfaat, Sifat dan Bahayanya

Di zaman modern seperti sekarang ini, masyarakat sangat bergantung pada listrik. Lihatlah rumah Anda, alat apa yang digunakan sumber listrik? Perangkat elektronik seperti televisi, pompa air, setrika, dan lemari es membutuhkan sumber tenaga listrik agar dapat digunakan. Lalu darimana arus listrik itu berasal? Bagaimana arus listrik masuk ke rumah Anda?

pengertian-listrik

Definisi kelistrikan

Listrik merupakan rangkaian fenomena fisik yang berkaitan dengan aliran muatan listrik positif dan negatif. Ilmu kelistrikan terdiri dari dua bagian yaitu listrik statis dan listrik dinamis. Listrik statis adalah ilmu tentang muatan listrik stasioner, gaya intermiten, medan di sekitar muatan, dan potensial yang diciptakan oleh muatan. Listrik dinamis adalah ilmu tentang pergerakan muatan listrik, gaya yang diciptakan oleh medan listrik, dan potensial listrik.

Sebelum mempelajari kelistrikan, yang terbaik adalah mengetahui apa yang membentuk benda-benda di sekitar Anda. Semua benda terdiri dari partikel kecil yang disebut atom. Atom terdiri dari inti dan elektron. Inti atom juga dikenal sebagai inti. Inti atom berada di pusat atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Proton bermuatan positif, tetapi neutron tidak. Inti atom dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif.

Pada dasarnya, atom tidak bermuatan atau netral. Artinya, jumlah proton dalam sebuah atom sama dengan jumlah elektronnya. Ketika sebuah atom memperoleh elektron atau kehilangan elektron, atom tersebut disebut ion.

Beginilah cara Anda membuat muatan listrik statis

Berdasarkan muatannya, ada tiga cara untuk menghasilkan listrik statis, diantaranya sebagai berikut:

Metode menggosok

Jika Anda menggosok penggaris plastik yang telah dibongkar dengan kain wol, sobekan kertas dapat terangkat. Kenapa ini? Karena pada saat penggaris plastik digosok dengan kain wool maka elektron akan dipindahkan dari kain wool ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut menerima elektron tambahan. Ini berarti penggaris plastik memiliki elektron berlebih dan bermuatan negatif.

Dari penjelasan tersebut dapat diketahui bahwa muatan listrik ada dua jenis, yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negatif. Suatu benda dapat dikatakan memiliki muatan listrik positif jika benda tersebut kehilangan satu atau lebih elektronnya. Suatu benda dapat dikatakan memiliki muatan listrik negatif bila benda tersebut memiliki satu atau lebih elektron yang berlebih. Banyaknya elektron menentukan besarnya muatan listrik

Jalur konduksi (kontak)

Logam bermuatan positif disentuh dengan logam profetik (netral). Elektron dalam logam yang tidak bermuatan tertarik ke logam yang bermuatan positif, memungkinkan beberapa elektron untuk pindah ke logam positif. Ketika muatan negatif pada logam netral berkurang, logam tersebut menjadi bermuatan positif.

Mode induksi

Sekarang logam bermuatan positif didekatkan ke logam netral tanpa menyentuhnya. Elektron dalam logam netral bergerak tetapi tidak meninggalkan logam. Elektron pada logam netral hanya bergerak ke ujung B. Logam tetap netral tetapi menjadi pemisah muatan antara muatan positif dan negatif. Metode ini disebut induksi.

Sifat listrik statis

Benda apa pun yang bermuatan listrik, jika didekatkan satu sama lain, memiliki sifat tertentu. Ketika benda-benda dengan muatan serupa didekatkan, mereka saling tolak menolak. Ketika objek dengan jenis muatan berbeda didekatkan, mereka menarik satu sama lain.

Seorang fisikawan Perancis bernama Charles Coulomb (AD 1736-1806) melakukan percobaan menggunakan jenis keseimbangan untuk menentukan gaya antara dua bola bermuatan. Melalui eksperimennya pada tahun 1785, Charles Coulomb sampai pada kesimpulan bahwa ada hubungan antara gaya listrik, muatan listrik, dan jarak antara kedua muatan tersebut. Ada dua jenis gaya listrik yang ditransmisikan oleh Charles Coulomb, yaitu:

  • Gaya tarik antara kedua muatan.
  • Kekuatan tolakan antara dua muatan.

Gaya yang menyebabkan benda bermuatan listrik mendekati satu sama lain disebut gaya tarik, dan gaya yang menyebabkan benda bermuatan listrik menjauh satu sama lain disebut gaya tolak. Saat gaya ini bekerja pada suatu benda, benda tersebut bergerak.

Hukum Charles Coulomb

“Gaya tolakan atau tarikan antara dua benda bermuatan listrik

Manfaat dan Bahaya Listrik Statis

1. Keuntungan listrik statis

Konsep listrik statis dapat digunakan pada peralatan listrik, diantaranya sebagai berikut:

Pembuatan kapasitor di sirkuit elektronik

Kapasitor atau kapasitor terdiri dari dua pelat logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Bahan dielektrik yang biasa digunakan adalah keramik dan kaca. Ketika tegangan listrik diterapkan ke kedua ujung pelat logam, muatan positif terakumulasi pada satu kaki logam dan muatan negatif secara bersamaan di ujung logam lainnya.

Generator Van de Graff

Generator Van de Graff dapat menghasilkan perbedaan potensial yang sangat besar hingga jutaan volt. Generator ini terdiri dari bola logam, karet gelang, roda putar dan elektroda. Fungsi generator Van de Graff adalah sebagai berikut.

Sumber tegangan 50 kV disediakan di mana elektroda A ditempatkan sehingga muatan negatif pada pita dipindahkan ke tanah sementara muatan positif dibawa dari pot ke elektroda B dan kemudian ke permukaan bola konduktor. Jika tegangan ini terjadi terus menerus, pemisahan muatan berlanjut dan semakin banyak muatan positif terakumulasi di permukaan bola.

Dengan menyentuh bola, tubuh kita mengalir dengan muatan yang sama, yaitu muatan positif. Akibatnya, rambut kita diinduksi dengan muatan positif, dan dengan muatan positif dari bola konduktor, gaya tolak terjadi sehingga rambut berdiri.

Gumpalan asap

Pada tahun 1907, F. G. Cottrell menemukan alat sederhana untuk membersihkan asap di cerobong asap seperti pabrik semen, pabrik baja, dan pembangkit listrik. Hampir semua pabrik menghasilkan asap dan debu, yang sangat kotor. Untuk mengurangi asap dan debu, maka dibuat alat pembekuan asap.

Plester asap terdiri dari kawat logam dan pelat. Kabel disuplai dengan tegangan tinggi hingga 60 kV, sehingga menghasilkan banyak elektron dan kabel tersebut bermuatan negatif. Pelat logam pada dinding cerobong bermuatan positif karena diinduksi oleh kawat bermuatan negatif. Asap dan debu keluar dari dasar cerobong asap dan naik melaluinya, menyebabkannya menjadi bermuatan negatif. Saat debu melewati pelat besi, debu tersebut diambil oleh pelat besi tersebut dan jatuh ke lantai perapian, sehingga asap yang dihasilkan bersih.

2. Bahaya elektrostatis

petir

Petir adalah kejadian alami. Petir adalah lompatan muatan listrik antara awan dan bumi. Lonjakan muatan listrik ini dimulai dengan akumulasi uap air di awan. Ketinggian antara permukaan atas dan bawah awan bisa mencapai jarak sekitar 8 km. dengan perbedaan suhu bagian bawah dan suhu bagian atas dapat mencapai 100 ° C. Akibatnya, terdapat kristal es di awan. Karena awan berangin ke segala arah, kristal es tumbuh dan bergesekan satu sama lain, memisahkan muatan positif dan negatif.

Pemisahan muatan ini adalah penyebab utama sambaran petir. Pelepasan muatan listrik dapat terjadi di awan antara awan dan awan serta antara awan dan bumi, tergantung dari kemampuan udara untuk menahan beda potensial yang terjadi.

Percikan

Pada kendaraan bermotor, dapat terjadi gesekan antara ban dengan jalan raya. Gesekan ini dapat menyebabkan percikan api saat elektron dilepaskan dari ban, yang secara positif mengisi bodi kendaraan. Oleh karena itu, pada kendaraan yang digunakan untuk mengisi bahan bakar atau bahan kimia yang mudah terbakar, dipasang logam untuk menyumbangkan elektron dari tanah agar badan kendaraan tetap netral dan tidak ada percikan api.

Demikian uraian penjelasan materi tentang kelistrikan: pengertian, metode, sifat, manfaat dan bahayanya
Semoga penjelasan materi ini bermanfaat, terima kasih.

Sumber :