Listrik adalah nama yang diberikan untuk serangkaian fenomena yang terjadi berkat ketidakseimbangan atau pergerakan muatan listrik, properti yang melekat pada proton dan elektron, serta dalam benda bermuatan listrik. Dalam kelistrikan, ada fenomena elektrostatik dan elektrodinamik, masing-masing terkait dengan muatan saat diam dan bergerak.
Lihat juga: Apa itu gaya magnet?
konsep listrik
Konsep listrik itu komprehensif, tetapi kita bisa memahaminya seperti semua Efek yang dihasilkan muatan listrik pada materi. Listrik biasanya diasosiasikan dengan arus listrik, suatu gerakan beban yang terjadi ketika suatu benda dikenai gaya beda potensial listrik.
Listrik dalam Fisika
Asal muasal fenomena listrik ada di elektron, yang menyajikan muatan listrik serendah mungkin, yang dikenal sebagai muatan dasar, yang bernilai sekitar 1.6.10-19 C. Ketika bersemangat atau di bawah aksi a Medan listrik eksternal, elektron dapat dilakukan, sehingga menimbulkan arus listrik dan seluruh rentang fenomena yang berkaitan dengan listrik.
Dalam Fisika, sangat umum istilah listrik digunakan sebagai jumlah energi yang dikonsumsi dalam sirkuit listrik. Energi ini, juga dikenal sebagai energi potensial listrik, dapat dihitung dengan menggunakan tenaga listrik – jumlah energi listrik yang dikonsumsi perangkat setiap detik.
Energi potensial listrik diukur dalam joule, atau dalam kWh, yang merupakan satuan yang lebih umum digunakan sebagai parameter oleh perusahaan distribusi tenaga listrik. Energi yang terkandung dalam satu kWh memiliki nilai ekonomis yang dapat berbeda di setiap daerah, sesuai dengan kesulitan teknis penyaluran energi atau bahkan sesuai dengan kebutuhan setempat. Energi yang terkandung dalam 1 kWh sama dengan 3.6.106 J.
Lihat juga: Fenomena optik - peristiwa yang dihasilkan dari interaksi antara cahaya dan materi
Rumus listrik
Di bagian ini, kami membawa utamarumus berhubungan dengan listrik, Periksa:
NS arus listrik yang melintasi konduktor dapat dihitung menggunakan ekspresi berikut:
Saya – arus listrik (A)
Q – muatan listrik (C)
T – interval waktu
NS tegangan listrik atau potensial listrik yang dihasilkan muatan pada jarak d, diukur dari pusatnya, dihitung dengan menggunakan rumus:
kamu – potensial listrik (V)
k0 – konstanta vakum elektrostatik (9,109 Nm²/C²)
Q – muatan listrik (C)
D – jarak (m)
HAI bidanglistrik yang dihasilkan oleh muatan titik adalah besaran vektor dan modulusnya dapat dihitung dengan rumus berikut:
DAN – medan listrik (N/C)
NS kekuatanlistrik antara dua muatan titik, dipisahkan oleh jarak d, dihitung dengan rumus berikut:
Q dan q - muatan listrik
NS hubungan antara medan listrik dan gaya listrik dijelaskan oleh Hukum Coulomb ditunjukkan dalam ekspresi:
NS energi potensial listrik dari interaksi muatan titik yang dipisahkan oleh jarak d dihitung dengan rumus sebagai berikut:
HAI potensial listrik, ditulis dalam energi potensial listrik, didefinisikan menggunakan rumus berikut:
NS listrik yang dikonsumsi untuk beberapa perangkat, daya listrik P dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini:
DANEL – energi listrik yang dikonsumsi
UNTUK - kekuasaan
T - waktu
Lihat juga: Generator listrik - perangkat yang mengubah berbagai jenis energi menjadi listrik
sejarah kelistrikan
HAI laporan terdokumentasi pertama pengamatan fenomena listrik dikaitkan dengan filosof yunani Miletus Tales. Tales menyadari bahwa ketika digosokkan ke potongan kulit, amber (resin fosil tumbuhan) memiliki kemampuan untuk menarik benda-benda kecil seperti daun kering. Amber, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron, memberi nama untuk partikel yang berasal dari sebagian besar fenomena listrik, elektron.
Periksa garis waktu singkat dengan peristiwa utama yang menandai sejarah listrik, setelah penemuan Thales of Miletus:
1660 – Ottomobil vanGuericke menemukan mesin yang menghasilkan muatan elektrostatik melalui gesekan.
1730 – CharlesFransiskusDufay menemukan bahwa listrik yang dihasilkan oleh gesekan dapat memiliki dua kelas yang berbeda: muatan positif dan muatan negatif, seperti yang kita kenal sekarang.
1744 – BenyaminFranklin menggunakan akumulator muatan listrik yang melekat pada kawat konduktor yang menahan layang-layang selama badai, sehingga menegaskan bahwa petir adalah fenomena listrik.
1780 – LuigiGalvani menemukan bahwa listrik dapat menggerakkan anggota tubuh hewan yang mati, menunjukkan bahwa otot berkontraksi berkat aliran muatan listrik.
1796 – Sejumlah besar cakram tembaga dan seng ditumpuk di atas kain yang direndam dalam larutan asam. alessandroKembali telah menemukan baterai pertama.
1820 – HansChristinOersted menemukan bahwa arus listrik mampu menghasilkan medan magnet.
1831 - Michaelfaraday menemukan induksi elektromagnetik.
1827 – GeorgeSimonOh M menemukan hubungan matematis antara resistensi, voltase dan arus listrik, sekarang dikenal sebagai Hukum Pertama Ohm.
1875 – Telepon ditemukan oleh AlexanderGrahamlonceng
1880 – ThomasEdison menemukan bola lampu.
1886 – GeorgeWestinghouse sistem distribusi listrik pertama oleh arus bolak-balik, ditemukan oleh Nikola Tesla.
1890 – NikolaTesla mengembangkan sistem distribusi arus listrik tiga fasa.
1905 – AlbertEinstein menjelaskan bagaimana efek fotoelektrik, yang memungkinkan pengembangan panel surya.
1911 – Kamerlinghonnes menemukan fenomena superkonduktivitas, yang sangat penting untuk pembangkitan energi listrik modern.
Lihat juga: Kecepatan cahaya: berapa lama waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mencapai kita?
bagaimana listrik muncul
Seperti fenomena alam lainnya, listrik selalu ada, jauh sebelum manusia muncul. Anda sinar, misalnya, adalah fenomena listrik yang menghasilkan sebagian besar dari keseluruhan ozon dari atmosfer bumi. Anda sinar berasal dari awan yang dialiri listrik oleh gesekan antara sejumlah besar kristal es, udara, dan uap air, yang akhirnya terlepas dan menyebabkan arus listrik yang besar dibentuk oleh udara, yang menghasilkan kilatan dan ledakan hebat, selain suhu dalam orde ribuan derajat.
Pada ikatan kimia yang membentuk molekul air pertama di planet Bumi, misalnya, adalah produk dari daya tariklistrikdiantarabeban, dijelaskan secara matematis oleh Hukum Coulomb. Gaya ini menyebabkan unsur-unsur yang berbeda untuk bergabung, hanya dengan kompatibilitas muatan listrik, sehingga menimbulkan kehidupan.
Listrik seperti yang kita ketahui adalah hasil dari pencarian panjang dan kerja tak kenal lelah dari sejumlah besar fisikawan, ahli kimia, insinyur dan matematikawan yang memungkinkan produksi, distribusi dan munculnya mesin dan teknologi yang penggeraknya adalah listrik, sehingga membuatnya semakin populer dan dapat diakses.
Latihan listrik
Pertanyaan 1) Sebuah kawat penghantar dilalui oleh sekitar 2,10-14 C setiap mikrodetik (10-6 S). Tentukan intensitas arus yang mengalir melalui penghantar:
a) 3.10-4 NS
b) 2.10-8 NS
c) 5.10-6 NS
d) 7.10-8NS
e) 2.10-5 NS
Masukan: Huruf b
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan, cukup hitung arus listrik, amati:
Menurut resolusi, arus listrik yang terbentuk adalah huruf B.
Pertanyaan 2) Satuan pengukuran potensial listrik, menurut satuan SI adalah volt, yang juga dapat ditulis sebagai:
a) V/m
b) C/F
c) T/m
d) J/C
e) A/m
Masukan: Huruf D
Karena potensial listrik dapat dihitung sebagai rasio energi potensial listrik terhadap muatan listrik, satuannya juga dapat dinyatakan dalam joule per coulomb, jadi alternatif yang benar adalah huruf D.
Pertanyaan 3) Periksa alternatif yang melengkapi celah dalam kalimat dengan benar:
Medan listrik adalah besaran ________, yang didefinisikan sebagai __________ yang diberikan per satuan muatan. Potensial listrik, pada gilirannya, adalah besaran _________, yang didefinisikan sebagai __________ per unit muatan.
sebuah skala; kekuatan listrik; vektor; energi potensial listrik
b) vektor; kekuatan listrik; mendaki; energi potensial listrik
c) skala; energi potensial listrik; mendaki; kekuatan listrik
d) fisika; arus listrik; vektor; kekuatan listrik
e) fisika; muatan listrik; mendaki; kekuatan listrik
Masukan: Huruf b
Resolusi:
Medan listrik adalah suatu kehebatan vektor, didefinisikan sebagai kekuatan listrik diberikan per unit muatan, potensial listrik, pada gilirannya, adalah mendaki, didefinisikan sebagai energipotensilistrik per unit muatan.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika