Listrik
Listrik adalah keberadaan dan aliran muatan listrik. Dengan menggunakan listrik, kita dapat mentransfer energi dengan cara yang memungkinkan kita melakukan pekerjaan sederhana. Bentuknya yang paling terkenal adalah aliran elektron melalui konduktor seperti kabel tembaga.
Kata "listrik" kadang-kadang digunakan untuk mengartikan "energi listrik". Keduanya tidak sama: listrik adalah media transmisi untuk energi listrik, seperti air laut adalah media transmisi untuk energi gelombang. Benda yang memungkinkan listrik bergerak melaluinya disebut konduktor. Kabel tembaga dan benda-benda logam lainnya adalah konduktor yang baik, yang memungkinkan listrik bergerak melaluinya dan mengirimkan energi listrik. Plastik adalah konduktor yang buruk (juga disebut isolator) dan tidak memungkinkan banyak listrik bergerak melaluinya sehingga akan menghentikan transmisi energi listrik.
Transmisi energi listrik dapat terjadi secara alami (seperti pada petir), atau diproduksi (seperti pada generator). Ini adalah yang kita gunakan untuk menyalakan mesin dan perangkat listrik. Ketika muatan listrik tidak bergerak, listrik disebut listrik statis. Ketika muatan listrik bergerak, maka muatan listrik tersebut adalah arus listrik, kadang-kadang disebut 'listrik dinamis'. Petir adalah jenis arus listrik yang paling dikenal - dan berbahaya - di alam, tetapi kadang-kadang listrik statis menyebabkan benda-benda saling menempel.
Listrik bisa berbahaya, terutama di sekitar air karena air adalah bentuk konduktor yang baik karena memiliki kotoran seperti garam di dalamnya. Sejak abad kesembilan belas, listrik telah digunakan di setiap bagian kehidupan kita. Sampai saat itu, listrik hanyalah sebuah keingintahuan yang terlihat dalam kilat badai petir.
Energi listrik dapat tercipta jika magnet lewat dekat dengan kawat logam. Ini adalah metode yang digunakan oleh generator. Generator terbesar ada di pembangkit listrik. Energi listrik juga dapat dilepaskan dengan menggabungkan bahan kimia dalam toples dengan dua jenis batang logam yang berbeda. Ini adalah metode yang digunakan dalam baterai. Listrik statis dapat tercipta melalui gesekan antara dua bahan - misalnya tutup wol dan penggaris plastik. Hal ini dapat menimbulkan percikan api. Energi listrik juga dapat diciptakan dengan menggunakan energi dari matahari, seperti pada sel fotovoltaik.
Energi listrik tiba di rumah-rumah melalui kabel dari tempat pembuatannya. Energi listrik digunakan oleh lampu listrik, pemanas listrik, dll. Banyak peralatan seperti mesin cuci dan kompor listrik menggunakan listrik. Di pabrik-pabrik, energi listrik menggerakkan mesin-mesin. Orang yang berurusan dengan listrik dan perangkat listrik di rumah dan pabrik kita disebut "ahli listrik".
Bagaimana cara kerjanya
Ada dua jenis muatan listrik yang saling mendorong dan menarik satu sama lain: muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik saling mendorong atau menarik satu sama lain jika mereka tidak bersentuhan. Hal ini dimungkinkan karena setiap muatan membuat medan listrik di sekelilingnya. Medan listrik adalah area yang mengelilingi muatan. Pada setiap titik di dekat muatan, medan listrik menunjuk ke arah tertentu. Jika muatan positif diletakkan pada titik itu, ia akan didorong ke arah itu. Jika muatan negatif diletakkan pada titik itu, ia akan didorong ke arah yang berlawanan.
Ia bekerja seperti magnet, dan faktanya, listrik menciptakan medan magnet, di mana muatan yang serupa saling tolak-menolak dan muatan yang berlawanan saling tarik-menarik. Ini berarti bahwa jika Anda meletakkan dua muatan negatif berdekatan dan membiarkannya pergi, mereka akan bergerak terpisah. Hal yang sama berlaku untuk dua muatan positif. Tetapi jika Anda meletakkan muatan positif dan muatan negatif berdekatan, mereka akan saling tarik-menarik. Cara singkat untuk mengingat ini adalah frasa yang berlawanan menarik suka menolak.
Semua materi di alam semesta terbuat dari partikel-partikel kecil dengan muatan positif, negatif atau netral. Muatan positif disebut proton, dan muatan negatif disebut elektron. Proton jauh lebih berat daripada elektron, tetapi keduanya memiliki jumlah muatan listrik yang sama, kecuali bahwa proton positif dan elektron negatif. Karena "berlawanan menarik," proton dan elektron saling menempel. Beberapa proton dan elektron dapat membentuk partikel yang lebih besar yang disebut atom dan molekul. Atom dan molekul masih sangat kecil. Mereka terlalu kecil untuk dilihat. Setiap objek besar, seperti jari Anda, memiliki lebih banyak atom dan molekul di dalamnya daripada yang bisa dihitung oleh siapa pun. Kita hanya bisa memperkirakan berapa banyak jumlahnya.
Karena elektron negatif dan proton positif saling menempel untuk membuat benda besar, semua benda besar yang dapat kita lihat dan rasakan adalah netral secara elektrik. Elektrik adalah kata yang berarti "menggambarkan listrik", dan netral adalah kata yang berarti "seimbang". Itulah sebabnya kita tidak merasakan benda-benda mendorong dan menarik kita dari kejauhan, seperti yang akan terjadi jika semuanya bermuatan listrik. Semua benda besar netral secara elektrik karena ada jumlah muatan positif dan negatif yang sama di dunia. Kita bisa mengatakan bahwa dunia ini benar-benar seimbang, atau netral. Para ilmuwan masih belum tahu mengapa demikian.
Arus listrik
Elektron dapat bergerak di sekeliling materi. Proton tidak pernah bergerak di sekitar benda padat karena mereka sangat berat, setidaknya dibandingkan dengan elektron. Bahan yang memungkinkan elektron bergerak disebut konduktor. Bahan yang menjaga setiap elektron tetap di tempatnya disebut isolator. Contoh konduktor adalah tembaga, aluminium, perak, dan emas. Contoh isolator adalah karet, plastik, dan kayu. Tembaga sangat sering digunakan sebagai konduktor karena tembaga merupakan konduktor yang sangat baik dan jumlahnya sangat banyak di dunia. Tembaga ditemukan dalam kabel listrik. Tetapi kadang-kadang, bahan lain digunakan.
Di dalam konduktor, elektron-elektron memantul-mantul, tetapi mereka tidak terus bergerak ke satu arah dalam waktu yang lama. Jika medan listrik diatur di dalam konduktor, elektron-elektron akan mulai bergerak ke arah yang berlawanan dengan arah medan listrik (karena elektron bermuatan negatif). Baterai dapat membuat medan listrik di dalam konduktor. Jika kedua ujung sepotong kawat dihubungkan ke dua ujung baterai (disebut elektroda), lingkaran yang dibuat disebut sirkuit listrik. Elektron-elektron akan mengalir di sekeliling dan di sekeliling sirkuit selama baterai membuat medan listrik di dalam kawat. Aliran elektron di sekitar sirkuit ini disebut arus listrik.
Kawat penghantar yang digunakan untuk membawa arus listrik sering dibungkus dengan isolator seperti karet. Hal ini karena kawat yang membawa arus sangat berbahaya. Jika seseorang atau hewan menyentuh kawat telanjang yang membawa arus, mereka bisa terluka atau bahkan mati tergantung pada seberapa kuat arusnya dan berapa banyak energi listrik yang ditransmisikan arus. Anda harus berhati-hati di sekitar soket listrik dan kabel telanjang yang mungkin membawa arus.
Adalah mungkin untuk menghubungkan perangkat listrik ke sirkuit sehingga arus listrik akan mengalir melalui perangkat. Arus ini akan mengirimkan energi listrik untuk membuat perangkat melakukan sesuatu yang kita inginkan. Perangkat listrik bisa sangat sederhana. Misalnya, dalam bola lampu, arus membawa energi melalui kawat khusus yang disebut filamen, yang membuatnya bersinar. Perangkat listrik juga bisa sangat rumit. Energi listrik dapat digunakan untuk menggerakkan motor listrik di dalam alat seperti bor atau rautan pensil. Energi listrik juga digunakan untuk menyalakan perangkat elektronik modern, termasuk telepon, komputer, dan televisi.
Beberapa istilah yang berkaitan dengan listrik
Berikut adalah beberapa istilah yang dapat ditemukan seseorang ketika mempelajari cara kerja listrik. Studi tentang listrik dan bagaimana hal itu membuat sirkuit listrik menjadi mungkin disebut elektronika. Ada bidang teknik yang disebut teknik elektro, di mana orang menemukan hal-hal baru dengan menggunakan listrik. Semua istilah ini penting untuk mereka ketahui.
- Arus adalah jumlah muatan listrik yang mengalir. Ketika 1 coulomb listrik bergerak melewati suatu tempat dalam 1 detik, arusnya adalah 1 ampere. Untuk mengukur arus pada satu titik, kita menggunakan amperemeter.
- Tegangan, juga disebut "beda potensial", adalah "dorongan" di balik arus. Ini adalah jumlah kerja per muatan listrik yang dapat dilakukan oleh sumber listrik. Ketika 1 coulomb listrik memiliki 1 joule energi, maka akan memiliki 1 volt potensial listrik. Untuk mengukur tegangan antara dua titik, kita menggunakan voltmeter.
- Resistensi adalah kemampuan suatu zat untuk "memperlambat" aliran arus, yaitu, untuk mengurangi laju di mana muatan mengalir melalui zat tersebut. Jika tegangan listrik 1 volt mempertahankan arus 1 ampere melalui kawat, resistansi kawat adalah 1 ohm - ini disebut hukum Ohm. Ketika aliran arus ditentang, energi akan "habis" yang berarti energi tersebut diubah ke bentuk lain (seperti cahaya, panas, suara atau gerakan)
- Energi listrik adalah kemampuan untuk melakukan kerja melalui perangkat listrik. Energi listrik adalah properti yang "dilestarikan", yang berarti bahwa energi listrik berperilaku seperti zat dan dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain (misalnya, di sepanjang media transmisi atau dalam baterai). Energi listrik diukur dalam joule atau kilowatt-jam (kWh).
- Daya listrik adalah tingkat di mana energi listrik digunakan, disimpan, atau ditransfer. Aliran energi listrik di sepanjang saluran listrik diukur dalam watt. Jika energi listrik diubah menjadi bentuk energi lain, maka diukur dalam watt. Jika sebagian dikonversi dan sebagian disimpan, diukur dalam volt-ampere, atau jika disimpan (seperti dalam medan listrik atau magnet), diukur dalam volt-ampere reaktif.
Gambar sirkuit listrik: arus (I) mengalir dari + putaran sirkuit kembali ke -
Listrik dikirim melalui kabel.
Menghasilkan energi listrik
Energi listrik sebagian besar dihasilkan di tempat-tempat yang disebut pembangkit listrik. Sebagian besar pembangkit listrik menggunakan panas untuk mendidihkan air menjadi uap yang memutar mesin uap. Turbin mesin uap memutar mesin yang disebut 'generator'. Kabel melingkar di dalam generator dibuat berputar dalam medan magnet. Hal ini menyebabkan listrik mengalir melalui kabel-kabel, membawa energi listrik. Proses ini disebut induksi elektromagnetik. Michael Faraday menemukan cara melakukan hal ini.
Ada banyak sumber panas yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Sumber panas dapat diklasifikasikan ke dalam dua jenis: sumber daya energi terbarukan di mana pasokan energi panas tidak pernah habis dan sumber daya energi tak terbarukan di mana pasokan pada akhirnya akan habis.
Kadang-kadang aliran alami, seperti tenaga angin atau tenaga air, dapat digunakan secara langsung untuk memutar generator sehingga tidak diperlukan panas.
Energi listrik dibuat di pembangkit listrik.
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa itu listrik?
J: Listrik adalah keberadaan dan aliran arus listrik. Listrik digunakan untuk mentransfer energi dengan cara yang memungkinkan kita melakukan pekerjaan sederhana.
T: Apa itu konduktor?
J: Konduktor adalah benda-benda yang memungkinkan listrik bergerak melaluinya, seperti kabel tembaga dan benda logam lainnya. Konduktor memungkinkan listrik bergerak melaluinya dan mengirimkan energi listrik.
T: Bagaimana energi listrik bisa dibuat?
J: Energi listrik dapat dibuat secara alami (seperti petir) atau oleh manusia (seperti pada generator).
T: Apa itu listrik statis?
J: Listrik statis terjadi ketika muatan listrik tidak bergerak; hal ini dapat menyebabkan benda-benda saling menempel di alam.
T: Bagaimana cara kerja generator?
J: Generator bekerja dengan menggunakan magnet yang melintas dekat dengan kawat logam, menciptakan arus listrik.
T: Bagaimana cara kerja baterai?
J: Baterai bekerja dengan menggabungkan bahan kimia di dalam toples dengan dua jenis batang logam yang berbeda, melepaskan energi listrik.
T: Apa yang dimaksud dengan ahli listrik?
J: Ahli listrik adalah orang yang bekerja dengan listrik dan perangkat listrik di rumah dan pabrik.
