Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Widget Atas Posting

Box 1 , scroll ke bawah

Box 2 , scroll ke bawah

Box 3 , scroll ke bawah

Box 4

Listrik Statis, Sejarah dan Perkembangannya

Listrik Statis - Perspektif dan Perkembangannya

Sejarah perkembangan listrik statis berdasarkan dari beberapa penemuan ilmuan dari jaman dahulu, sebelum masehi dapat dirangkum dalam beberapa tahapan sebagai berikut

Thephrastus

Theophrastus pada tahun 321BC mengamati bahwa kekuatan amber menarik sedotan, daun kering setelah digosok dengan kain wol. Ini adalah pengamatan pertama listrik dan merupakan percobaan pertama yang tercatat.

Dr. Gilbert

Pada tahun  1600 SM, Dr. Gilbert menemukan bahwa daya tarik ini bisa bersemangat dalam banyak zat lain selain amber. Dia dianggap sebagai pendiri ilmu elektro..

Otto Guericke 

Otto Guericke menemukan mesin listrik pertama pada tahun 1674. Dia membuatnya dengan memanfaatkan bola belerang yang memperbaikinya pada spindel untuk memutarnya dengan pegangan. Gesekan diciptakan dengan menekan bola dengan jari atau tangan. Mesin ini pertama kali menghasilkan percikan listrik dengan suara. Hal ini mengubah ilmu pengetahuan untuk membuat keajaiban untuk memulai ilmu baru. Dalam percobaan ini, juga diamati bahwa bola yang bersemangat dan dibebankan untuk daya tarik waktu yang singkat akan ditolak oleh objek yang sama.

Sir Isaac Newton

Sir Isaac Newton pada tahun 1675 membangun percobaan yang sama yang dilakukan oleh Mr. Otto Guericke dengan beberapa perubahan. Sir Newton menggunakan bola kaca dan bola dunia ini menghasilkan percikan api 1/2 inci dan bisa merasakannya dengan jari yang diletakkan di atasnya. 

Mr. Stephen Grey

Mr Stephen Grey pada tahun 1720 lebih lanjut dikembangkan bahwa listrik dapat disampaikan dari mesin ke tubuh oleh kawat atau benang basah pada jarak yang cukup jauh.

Mr. M Dufay

Pada tahun 1733, Mr.M.Dufay lebih lanjut bereksperimen dan menemukan bahwa jika tubuh disimpan pada dudukan yang terbuat dari batang kaca bisa bersemangat jika batang kaca tetap kering. Dalam percobaan ini, juga diberikan bahwa ada dua jenis listrik yang senang dengan kaca dan yang lainnya bersemangat oleh resin, sutra dll..

Profesor Winckler

Kemudian pada tahun 1736, percobaan Newton ditingkatkan oleh Profesor Winckler. Dia menggunakan rambut kuda yang ditutupi dengan kain sutra alih-alih menggunakan jari atau tangan untuk menggosok bola kaca. 

Profesor Boze

Pada tahun 1738 Profesor Boze menemukan bahwa menyimpan tabung logam dapat mengumpulkan listrik ini. Juga ditemukan bahwa listrik akan hilang jika ada tepi atau titik tajam pada konduktor logam ini.

Dr. Grey

Dr. Grey membuat beberapa jalur dengan berbagai jenis materi dan menemukan bahwa beberapa benda akan memiliki kekuatan untuk menghantarkan listrik dan beberapa di antaranya tidak. Dengan semua percobaan, penemuan mesin listrik telah dilakukan dengan pengamatan, perbaikan dan perkembangan inovatif yang dilakukan oleh para ilmuwan ini dengan upaya individu atau gabungan. Tetapi jumlah daya yang dihasilkan dalam jumlah kecil. Ada upaya dari beberapa peneliti ilmiah yang bertanggung jawab untuk menemukan toples besar Leyden. Selama periode waktu dengan banyak perbaikan dan perkembangan ini menyebabkan produk hebat yang disebut 'baterai'.
 

Definisi Static Electricity

Listrik statis adalah subjek yang berhubungan dengan studi tentang muatan listrik saat istirahat. Mengingat percobaan di atas yang dilakukan oleh atau dicoba oleh para ilmuwan terkemuka kuno, percikan atau percikan api telah diproduksi dengan bantuan kaca, terasa atau dengan beberapa bahan lainnya. Dalam semua kasus ini pergerakan elektron bertanggung jawab atas fenomena ini. Sesuai dengan perilaku elektro-statis dasar ini, seluruh proses adalah pergerakan elektron dari satu benda ke tubuh lainnya, sehingga pengisian listrik benda-benda ini. Salah satu benda akan bermuatan positif (kekurangan elektron) dan yang lainnya negatif (kelebihan elektron).

Sifat-sifat Benda Listrik

Mengingat percobaan Mr Dufay, dua batang kaca memperbaiki pada berdiri kayu seperti yang ditunjukkan pada gambar dengan mistar gawang pada mereka..Dari tengah palang strip kawat harus ditangguhkan oleh benang sutra, sehingga strip kawat akan dapat bergerak bebas dalam bidang horizontal seperti jarum kompas. Saputangan sutra juga diperlukan untuk menggairahkan batang kaca. Percobaan harus di ruangan kering yang hangat. Sekarang, setelah menggosok batang kaca dengan cepat dengan saputangan, (lebih baik jika dua orang dengan dua saputangan melakukan percobaan) menempatkan satu di diaduk dan memegang yang lain di ujung strip kawat yang digosok. Akan diamati bahwa jika dua batang kaca diambil, tolakan yang kuat akan terjadi dan jika satu batang kaca diambil, daya tarik akan terjadi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa elektrifikasi serupa akan saling tolak dan tidak seperti elektrifikasi yang menarik. 


Mistar Gawang

Gambar 1. Mistar Gawang


Untuk alasan ini ada dua jenis listrik: (+) dan (-) listrik, listrik kaca akan menjadi +ve listrik. Dengan menambahkan jumlah yang sama dari listrik kaca adalah nol. Ini menyerupai jumlah aljabar + dan – yang sama dengan nol. Percobaan yang sama dapat dilakukan dengan mengganti strip kawat dengan bulu. Bulu akan tertarik pada batang.
Seperti percobaan di atas jika salah satu ujung batang kaca dialiri listrik, itu tetap untuk waktu yang cukup lama menjaga ujung lainnya tidak dialiri listrik. Dengan cara yang sama, jika salah satu ujung batang logam dialiri listrik, itu akan didistribusikan sepanjang batang dan jika ujung lainnya terhubung ke tanah, itu lenyap.

Gold Leaf Electroscope

Ini adalah instrumen tertua yang digunakan untuk mendeteksi dan menentukan elektrifikasi. 


Gold Leaf Electroscope
Gambar 2. Gold Leaf Electroscope

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, dua daun emas akan digantung (tetap satu sisi) dan melekat pada batang logam yang dipasang ke pelat kuningan melalui lubang yang ditempatkan di naungan kaca. Ketika benda listrik ditempatkan di piring ini, sebagian listrik akan melewati daun emas yang mengisinya untuk saling tolak. Ini adalah ukuran biaya. Ini adalah instrumen yang sangat sensitif yang digunakan untuk mendeteksi sejumlah kecil listrik..

Induksi elektro-statis


Ketika tubuh bermuatan ditempatkan di dekat tubuh lain tanpa kontak fisik di antara mereka, tubuh kedua akan dialiri listrik. Muatan akan ada di tubuh lain sampai tubuh bermuatan hadir di dekatnya, tetapi segera setelah tubuh yang diisi ditarik, muatan pada tubuh kedua akan hilang. Ini disebut elektrifikasi dengan induksi. Misalnya, jika kita menggosok kedua tangan bersama-sama dan meletakkannya di elektroskop daun emas di atas, daun emas akan ditolak, tetapi segera kita melepaskan tangan kita dari piring elektroskop daun emas, daun akan mencapai posisi normal..

Faraday’s Ice Pail Experiment

Bola bermuatan ditempatkan ke dalam silinder berongga yang berada di piring elektroskop. Daun emas menyebar terpisah sampai bola berada dalam posisi sentuh; daun mempertahankan posisi asli segera setelah bola dilepas. Hal ini menunjukkan bahwa
  • Muatan yang sama dan berlawanan akan dihasilkan oleh induksi.
  • Muatan tidak dapat berada di dalam silinder berongga.

Laws of Electrical Forces

Kekuatan tarik-menarik atau tolakan antara dua badan listrik bervariasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak mereka terpisah di mana ukuran tubuh sangat kecil dibandingkan dengan jarak mereka..

Medan dan Potensi Listrik:

Medan listrik adalah wilayah ruang di mana muatan listrik diaktifkan oleh gaya listrik.. Satuan dasar muatan listrik adalah coulomb. Seperti gravitasi dan medan magnet, kekuatan medan listrik diukur dalam hal gaya pada muatan positif unit. Kekuatan medan listrik didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada satu coulomb muatan positif pada saat itu. Arah lapangan akan ke arah gerakan muatan positif. Kekuatan medan breakdown adalah kekuatan medan yang menyebabkan isolator rusak. Kekuatan medan breakdown udara adalah 3 x106 volt / meter yang membatasi potensi maksimum konduktor. Di luar titik ini keluarnya corona akan terjadi.

Perbedaan Potensial Listrik

Ini analog dengan energi potensial alami. Massa yang diangkat terhadap gaya gravitasi di medan gravitasi akan diberi energi potensial. Dengan cara yang sama muatan dapat diberikan energi potensial listrik dengan dipindahkan terhadap gaya yang bersemangat di atasnya di medan listrik..
Volt didefinisikan sebagai perbedaan potensial antara dua titik sehingga satu joule pekerjaan dilakukan jika satu coulomb muatan positif dipindahkan dari satu titik ke titik lainnya.
Perubahan energi listrik adalah W dari muatan q ketika dipindahkan dengan perbedaan potensial satu volt diberikan oleh

W = qV


Potensi listrik pada suatu titik didefinisikan sebagai pekerjaan yang dilakukan untuk memindahkan atau membawa unit muatan positif dari tak terhingga ke titik.

Electric Circuits

Sirkuit listrik adalah jalur tertutup yang memungkinkan elektron mengalir melaluinya terus menerus. Jika sirkuit rusak, maka aliran arus tidak dapat terjadi melaluinya. Lokasi istirahat di sirkuit bukanlah masalah. Istirahat, di mana saja di sirkuit mencegah aliran arus melalui sirkuit.

Voltage and Current

Arus listrik adalah laju aliran muatan. Coulomb adalah pengukuran satuan praktis muatan listrik dalam sistem MKS. Satu unit muatan membawa 6,28 x1018 elektron. Jadi, tingkat transfer muatan satu coulomb per detik disebut 'ampere'.


Current I = Q/t

Di mana Q diisi dan diukur dalam coulombs, t adalah waktu dan diukur dalam hitungan detik. Jika aliran elektron tidak stabil atau bergerak dalam gerakan tidak seragam ampere ini dapat ditulis sebagai Arus seketika I = tingkat perubahan muatan rata-rata (coulombs) = dq / dt Dengan cara yang sama kita dapat mengatakan muatan bersih Q saat ini = ∫ i dt yang merupakan integrasi arus.