Listrik

Listrik adalah properti fisik materi . Terdiri dari interaksi negatif atau positif antara proton dan elektron materi. Istilah ini mengacu pada warna kuning, karena warna serbaguna dan bercahaya yang disajikan. 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 antara partikel.

Listrik

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, interaksi sub-partikelnya yang menghasilkan impuls listrik. Muatan positif dan negatif pada atom adalah listrik statis, sementara pergerakan elektron dan pelepasannya dari atom menghasilkan arus listrik.

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

Etimologinya berasal dari electrum Latin, juga dari élektron Yunani, yang berarti "kuning". Filsuf Yunani Tales of Miletus (624-546 SM) mengamati bagaimana gesekan memantulkan damar dengan listrik statis, dan berabad-abad kemudian, ilmuwan Charles François de Cisternay du Fay (1698-1739) mencatat bagaimana muatan positif listrik mereka terungkap ketika menggosok kaca, dan, pada gilirannya, negatif ditunjukkan ketika menggosok resin, seperti kuning .

Aliran energi muatan bergerak atau statis adalah apa yang disebut listrik, atau transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya, dan gaya listrik yang dihasilkan diukur dalam volt atau watt, istilah yang digunakan dalam listrik dalam bahasa Inggris, dan nama itu diberikan sebagai penghormatan kepada penemu mesin uap James Watt (1736-1819).

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

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

Karena ada beragam unsur, atom-atomnya berbeda; itulah sebabnya beberapa material adalah pembawa listrik dan isolator lainnya. Konduktor terbaik adalah logam, karena mereka memiliki sedikit elektron dalam atomnya, sehingga tidak memerlukan lebih banyak energi untuk molekul-molekul sub-atom ini untuk berpindah dari satu atom ke atom lainnya.

Karakteristik listrik

Ini sesuai dengan dinamika, asal, kinerja, dan fenomena yang dihasilkannya, menghadirkan karakteristik yang membuatnya menonjol. Di antara yang utama adalah:

  • Akumulatif . Ada perangkat dengan kemampuan untuk menyimpan listrik dalam zat kimia di dalam akumulator, yang memungkinkannya disimpan untuk digunakan nanti (baterai).
  • Cara mendapatkan . Dalam hal baterai atau sel, diperoleh secara kimiawi; juga dengan induksi elektromagnetik ketika memindahkan konduktor dalam medan magnet, seperti alternator; dan dari cahaya, ketika jenis logam tertentu melepaskan elektron ketika sinar matahari menerpa mereka (panel surya).
  • Efeknya . Ini dapat berupa fisik, mekanik atau kinetik, termal, kimia, magnetik, dan cahaya.
  • Manifestasinya . Mereka dapat berupa petir, listrik statis, aliran arus, antara lain.
  • Berbahaya . Dengan menghasilkan panas, dapat menyebabkan luka bakar parah dan dalam kasus paparan yang lebih kuat, kematian.
  • Tahanan dan konduktivitas . Ini adalah pertentangan dari beberapa jenis materi terhadap bagiannya dan alirannya yang mudah, masing-masing.

Jenis-jenis listrik

Listrik

Ada berbagai jenis listrik, yang paling penting adalah:

Statis

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

Atom diketahui terdiri dari sejumlah proton (muatan positif) dalam nukleusnya dan jumlah elektron yang sama (muatan negatif) yang mengorbit di sekitarnya, yang membuat atom tersebut netral secara elektrik atau dalam kesetimbangan ; tetapi ketika gesekan dihasilkan antara dua benda atau zat, muatan dapat dihasilkan pada benda-benda tersebut.

Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa elektron kedua bahan akan bersentuhan, menghasilkan ketidakseimbangan dalam muatan atom, sehingga menimbulkan statis. Disebut demikian karena dihasilkan dalam atom yang diam dan muatannya tidak bergerak tetapi tetap diam. Contoh dari hal ini adalah ketika kita menyisir rambut dan beberapa bangkit karena gesekan statis antara bahan dan rambut. Artefak seperti printer menggunakan statis untuk mengungkapkan toner atau tinta di atas kertas.

Dinamika

Tipe ini diproduksi oleh suatu beban yang bergerak, atau mengalir darinya. Untuk ini, sumber listrik diperlukan (dapat berupa bahan kimia, seperti baterai; atau elektromekanis, seperti dinamo) yang membuat elektron mengalir melalui bahan konduktif yang dengannya muatan listrik dapat bersirkulasi.

Di dalamnya, elektron bergerak dari satu atom ke yang 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 menyoroti keberadaan jenis-jenis listrik lainnya, di antaranya adalah:

  • Dasar: Jenis ini adalah yang mengacu pada daya tarik muatan positif dan negatif, di mana objek akan dimuat. Ini dihasilkan dari dua kutub, yang tidak harus menyentuh tetapi menarik satu sama lain. Jenis listrik ini ditemukan pada benda sehari-hari.
  • Perilaku: Ini dianggap sebagai bagian dari dinamika, karena ia adalah yang diangkut melalui konduktor, itulah sebabnya ia terus bergerak melalui sirkuit . Ada berbagai konduktor, seperti logam (terutama tembaga), aluminium, emas, karbon, dan lainnya.
  • Elektromagnetik: Ini dihasilkan melalui medan magnet, yang dapat disimpan dan dipancarkan sebagai radiasi, sehingga disarankan untuk tidak memaparkan diri Anda ke bidang jenis ini untuk waktu yang lama. Fisikawan Hans Christian Ørsted (1777-1851) menemukan hubungan antara magnet dan listrik, mengamati bahwa arus listrik menciptakan medan magnet.

    Di antara aplikasi jenis listrik ini, itu menonjol dalam kedokteran, seperti untuk perangkat sinar-X atau untuk melakukan MRI.

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

    Itu dikembangkan setelah ilmu pengetahuan memverifikasi bahwa sumber daya energi alami seperti kilat dapat disalurkan dan dimanfaatkan oleh manusia, menjadi sumber energi listrik yang kuat, yang memungkinkan memenuhi kebutuhan industri.

Manifestasi listrik

Listrik

Muatan listrik

Merupakan sifat yang harus dimiliki beberapa partikel subatomik (elektron, neutron, dan proton) dan saling tolak, serta mendefinisikan interaksi elektromagnetiknya. Ini terjadi dalam atom, yang akan memindahkannya ke molekul dalam tubuh yang berbeda, atau melalui bahan konduktif. Ini juga mengacu pada kemampuan suatu partikel untuk bertukar foton (cahaya atau partikel energi elektromagnetik).

Ini ada, misalnya, dalam listrik statis, yang merupakan muatan yang diparkir pada tubuh. Juga, muatan menimbulkan gaya elektromagnetik, karena menghasilkan gaya pada orang lain. Tuduhan mungkin negatif dan positif lainnya, dan mereka yang bertipe sama akan ditolak, sedangkan yang berlawanan akan menarik satu sama lain.

Biaya diukur melalui unit coulomb atau coulomb dan diwakili oleh huruf C, dan berarti jumlah muatan yang melewati bagian dari beberapa konduktor dalam periode satu detik. Baik materi dan antimateri memiliki muatan yang sama dan berlawanan dengan partikelnya masing-masing.

Arus listrik

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

Bahan-bahan yang melaluinya aliran akan bersirkulasi bisa padat, cair atau gas. Dalam bahan padat, elektron bergerak; ion (atom atau molekul yang tidak netral secara listrik) bergerak dalam cairan; dan gas, dapat berupa elektron dan ion.

Jumlah muatan saat ini per satuan waktu dikenal sebagai intensitas arus listrik, yang dilambangkan dengan huruf I dan dinyatakan sebagai coulomb per detik atau ampere .

Arus listrik dapat:

  • Kontinyu atau langsung, yang merupakan aliran beban yang bersirkulasi dalam lintasan konstan, tidak terganggu oleh periode vakum apa pun, karena hanya satu arah.
  • Alterna, yang bergerak dalam dua arah, memodifikasi jalur dan intensitasnya.
  • Triphasic, yang merupakan 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 dihasilkan oleh muatan listrik (bahkan saat tidak bergerak) dan yang memengaruhi muatan yang mengelilinginya atau yang ada di dalamnya. Ladang tidak terukur, tetapi biaya yang dibebankan padanya bisa diamati.

Medan listrik adalah ruang fisik tempat muatan listrik berbagai benda berinteraksi, dan konsentrasi intensitas gaya listrik ditentukan. Di wilayah ini sifat-sifatnya telah dimodifikasi oleh adanya beban.

Potensi listrik

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

Ini hanya dapat didefinisikan dalam wilayah terbatas ruang untuk medan statis, karena untuk muatan bergerak, potensi Liénard-Wiechert digunakan (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 ada di dalam medan ini, yang dapat menghasilkan arus listrik.

Sirkuit listrik

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

Ada sirkuit dengan penerima, seperti dalam bola lampu atau lonceng; rangkaian seri, seperti lampu Natal; sirkuit secara paralel, seperti dalam kasus lampu yang menyala dengan sakelar yang sama secara bersamaan; sirkuit campuran (menggabungkan seri dan paralel); dan diaktifkan, yaitu yang memungkinkan, misalnya, untuk menyalakan satu atau lebih lampu dari lebih dari satu titik berbeda.

Sejarah kelistrikan

Listrik

Sejarah listrik kembali ke zaman kuno, bahkan hampir tiga ribu tahun sebelum Kristus, di mana manusia mengamati fenomena listrik tertentu di alam, meskipun tidak tahu bagaimana mereka diproduksi atau dinamika mereka. Demikian juga, mereka adalah saksi fenomena magnetik tertentu yang dihasilkan oleh beberapa jenis bahan yang diperoleh di alam, seperti magnetit, atau keberadaannya pada hewan.

Pada 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 ambar memperoleh sifat listrik dan magnetik dengan menggosoknya dengan beberapa bahan tertentu. Tetapi listrik sebagai ilmu pengetahuan berasal dari abad ke-17 dan ke-18, di tengah-tengah revolusi ilmiah, ketika kemunculan bidang studi ini adalah konteks yang sempurna untuk awal revolusi industri, dan perluasannya ke dunia modern yang meningkat, itu penting untuk pengembangan kemanusiaan.

Sebelum ini, pada abad ke-16, filsuf dan dokter William Gilbert (1544-1603) membuat kontribusi penting untuk studi tentang 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-unit pengukuran untuk fenomena listrik yang berbeda muncul kemudian berkat banyak kontribusi dari para intelektual dalam fisika.

Ilmuwan, politisi, dan penemu Benjamin Franklin (1706-1790), pada 1752 berhasil menyalurkan daya listrik yang terkandung dalam petir oleh layang-layang, yang mengarah pada penemuan penangkal petir; alat yang digunakan untuk menghantarkan listrik dari sambaran petir ke tanah. Kemudian, fisikawan Italia Alessandro Volta (1745-1827), menemukan sel tegangan pada 1800 yang memungkinkan untuk menyimpan energi, mengambil keuntungan dari penggunaan listrik yang dihasilkan oleh reaksi kimia; dan pada 1831 fisikawan Michael Faraday (1791-1867) mengembangkan generator listrik pertama, yang memungkinkan untuk mengirim arus listrik terus menerus.

Tahap pertama revolusi industri tidak melibatkan listrik untuk pengembangannya, karena menggunakan energi yang dihasilkan oleh uap . Pada awal 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 ke-20, Edison, seorang pendukung arus searah, dan penemu dan insinyur Nikola Tesla (1856-1943), bapak arus bolak-balik, bersaing untuk masa depan listrik.

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

Tesla mengembangkan eksperimen yang mengarah pada penemuan cara alternatif pengangkutan energi listrik dengan cara yang 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 sebagai jenis tenaga yang lebih murah dengan lebih sedikit kehilangan energi.

Pentingnya listrik

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

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

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

10 contoh penggunaan listrik

Listrik

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

  • Dalam kendaraan dengan listrik otomotif, ia bersirkulasi melalui sirkuit yang mencapai bagian-bagiannya dan yang membutuhkan listrik untuk berfungsi, seperti lampu, klakson, motor, dan lainnya, dan dihasilkan dari baterai.
  • Untuk penerangan, yaitu untuk penerangan rumah tangga, umum dan industri.
  • Untuk pengapian peralatan rumah tangga dan elektronik.
  • Untuk menghasilkan panas di daerah beriklim sedang, seperti melalui pemanasan.
  • Untuk transportasi, seperti pesawat terbang, karena mereka membutuhkan listrik untuk tinggal landas.
  • Untuk bidang medis, digunakan dalam perangkat yang digunakan untuk analisis dan studi.
  • Di industri, yang membutuhkan sejumlah besar muatan listrik untuk pembuatan produk konsumen.
  • Untuk menghasilkan gerakan melalui motor yang menggerakkan daya listrik, mengubah energi listrik menjadi mekanis.
  • Untuk komunikasi, digunakan dalam perangkat seperti antena repeater, pemancar, antara lain.
  • Untuk pengangkutan dan kontrol cairan, seperti air, melalui katup solenoida yang membantu memoderasi aliran.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang listrik

Untuk apa dan untuk apa energi listrik?

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

Baca lebih lanjut

Apa karakteristik listrik?

Karakteristik utama listrik adalah akumulatif, dari suhu tinggi, menghasilkan luminositas, memiliki kemampuan untuk mengubah komposisi zat, hadir pada makhluk hidup, dapat diperoleh secara alami atau buatan dan dapat disalurkan.

Baca lebih lanjut

Bagaimana listrik dihasilkan?

Secara mikroskopis, ini dibuat melalui 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 lainnya.

Baca lebih lanjut

Apa itu listrik untuk anak-anak?

Ini adalah pergerakan partikel-partikel kecil melalui kabel, yang melaluinya jutaan partikel bergerak dari satu titik ke titik lainnya. Juga, energi dari partikel dapat disimpan dalam perangkat yang disebut baterai. Gerakan itu memungkinkan perangkat bekerja dan bergerak, seperti video game, komputer, televisi, atau mainan yang menggunakan baterai.

Baca lebih lanjut

Siapa yang menemukan listrik?

Penemuan listrik tidak dapat dikaitkan dengan karakter spesifik apa pun. Namun, ada cendekiawan, seperti Thales of Miletus, yang melakukan eksperimen untuk mengamati perilaku dan manifestasi kekuatan ini, dan pada kenyataannya, ia 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 konsep.

Baca lebih lanjut

Direkomendasikan

Kesalahan
2020
Histologi
2020
Main dalam Pendidikan
2020