Listrik Statis, Sejarah dan Perkembangannya
Sejarah Perkembangan
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.
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.
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:
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'.
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.
