DDTL - Medan Listrik

Assalamualaikum wr. wb.

Pada artikel kali ini saya ingin mengutip ilmu tentang Medan Listrik dari Dasar-dasar Teknik Listrik .
Menurut Wikipedia Medan Listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan Listrik, seperti elektron, ion, atau proton dalam ruang yang ada di sekitarnya.

Kita tidak dapat menjawab apa itu listrik secara lengkap. Bertahun-tahun banyak ilmuan yang telah mengemukakan ide-idenya tentang listrik ini. Ini dibuktikan dengan diadakannya berbagai macam percobaan dan pemikiran yang luar biasa. Sedangkan kita telah mengetahui cara-cara membuat listrik yang kita inginkan. Semua ide-ide tentang listrik didasarkan atas teori atom. Tidak ada seorangpun yang dapat melihat sebuah atom, karena atom itu sangat kecil sekali bentuknya. Sifat dan susunan atom itu sangat kecil sekali bentuknya. Sifat dan susunan atom itu hanya dapat kita ketahui dari gambar gambar atom saja.

     Setiap jenis bahan memiliki macam atom. setiap atom memiliki inti atom yang sangat kecil yang disebut dengan nukleus dan di sekeliling nukleus ini berputar sejumlah elektron-elektron.

Ini merupakan partikel partikel yang sangat kecil dan berada jauh dari nukleus. Jika nukles di ibaratkan sebesar bola tenis, elektron yang terdekat berada 1 mil dari nukleus.

     Setiap jenis materi (elemen) mempunyai sejumlah elektron khusus. Hidrogen memiliki 1 elektron, karbon memilliki 6 elektron sedangkan oksigen memiliki 8 elektron. Sebuah atom menyerupai sistem tata surya.

Matahari sebagai nukleus sedangkan planet sebagai elektronnya. Sekarang nukleus sendiri merupakan sebuah bagian yang lebih kecil. Bagian yang terpenting dari bagian ini sejauh listrik yang dibahas yang disebut dengan proton. Selalu ada proton dan elektron yang mengelilingi nukleus. Hidrogen memiliki 1 proton dalam intinya, karbon memiliki 6 proton Sedangkan oksigen memiliki 8 proton dalam intinya.

Logam yang sangat penting yang digunakan dalam mesin-mesin listrik adalah tembaga-tembaga yang memiliki 29 proton dan 29 elektron.

     Sejauh listrik kita bicarakan elektron merupakan hal yang penting dan dalam kenyataannya kita dapat mengatakan bahwa listrik merupakan elektron yang bergerak. Sekarang proton dan elektron memiliki suatu ciri khas. Mereka saling tarik menarik antara yang satu dengan yang lainnya, tetapi mereka tidak akan pernah bertemu. Hal lain, proton tidak menarik proton lainnya, Demikian pula halnya dengan elektron.

Dengan kata lain kita dapat mengatakan bahwa:

• Sebuah proton memiliki 1 muatan positif.
• Sebuah elektron memiliki 1 muatan negatif (kata positif dan negatif tidak sama penggunaannya dengan + dan - dalam mata pelajaran matematika). Mereka hanya digunakan untuk memperlihatkan bahwa muatan tersebut berlawanan, dan saling meniadakan.

Jadi  :  Proton (+)  tarik menarik  (-) elektron 

muatan-muatan yang berbeda akan saling tarik menarik.

dan  :  Proton (+)  tolak menolak  (+) proton 

           elektron (-)  tolak menolak  (-) elektron

muatan-muatan yang sama akan saling tolak menolak.

Sekarang di dlam atom-atom di mana elektron berada, terjadi putaran di dlam sekitar nukleus. Tetapi mereka kadang-kadang mendekati atom dan balik kembali. Ini disebut elektron bebas dan mereka berpindah dari satu atom ke atom yang lainnya.

     Ini merupakan sebuah gerakan acak dan tidak berguna untuk bebas dan tidak berguna untuk kita. beberapa logam terutama tembaga terdapat beberapa elektron disebut konduktor dan sering digunakan untuk menghantarkan listrik. sangat sulit untuk bergerak. Bahan atau materi ini kita sebut insulator dan digunakan untuk menghambat listrik yang mengalir. 

     Sekarang jika kita memperoleh elektron yang bergerak dalam satu arah dari perpindahan dalam sebuah arus listrik.

     Untuk mengerjakan ini kita harus memiliki sebuah bahan yang memiliki banyak elektron seperti kabel tembaga. Ini akan memberikan jalan dimana mereka dapat mengalir. Kita juga harus memiliki beberapa kekuatan yang dapat mendorong mereka untuk bergerak satu arah. Ini merupakan dasar dari sebuah medan listrik.

     Anda akan mendapatkan ide-ide yang menarik dari apa yang kita perlukan jika kita berfikir tentang aliran air. Untuk mengalirkan air kita memerlukan sebuah pipa dan perbedaan tekanan untuk membuat air tersebut mengalir.

     Suatu kran dibuka, air akan mengalir dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Dalam sebuah medan listrik kabel diumpamakan sebagai sebuah pipa. Elektron bersifat seperti air. Jika salah satu ujung kabel dibuat positif dari yang lain, maka elektron akan tertarik pada ujung tersebut dan mereka akan cenderung untuk bertindak dalam satu arah ke arah tanda positif dari sebuah medan listrik.

     Untuk membuat ujung itu menjadi positif dari yang lain, kita menggunakan sel listrik atau kumpulan listrik yang kita sebut Batterai sifat kimia dalam sel ini membuat satu dari terminal lebih positif dan yang lainnya, terminal itu membuat satu dari terminal lebih positif dari yang lainnya, terimal itu kita sebut terimal positif dari sebuah sel dan ditandai (+) kadang diberi tanda warna merah. Terminal lainnya adalah (-) Jika kita menghubungkan sebuah kawat logam melalui 2 terimal, maka elektron-elektron itu akan berpindah ke terminal (+). Hal itu akan berlangsung karena adanya proses kimia yang cukup kuat. Ada sebuah kran listrik, sebuah sakelar, ada saluran yang bocor pada medan itu akan mengakibatkan arus listrik berhenti.

     Jika kita membuat sebuah lampu pijar pada salah satu bagian medan tersebut, elektro-elektron itu akan bergerak melalui filamen dam lampu pijar itu akan menyala. Proses ini disebut medan terutup. Jika sakelar dibuka atau kawat logam itu tidak dihubungkan dengan beberapa titik maka saluran akan terhenti dan lampu akan padam. Proses ini disebut medan terbuka.

Jika kawat logam itu gundul dan saling bersentuhan, maka elektron-elektron itu kan memutuskan arus dalam waktu singkat dan tidak melewati lampu pijar ataupun sakelar, ini adalah medan yang singkat dan membahayakan.