Petir adalah suatu kejadian alam yang luar biasa, karena dalam setiap
kejadiannya energi yang dilepaskan lebih besar daripada yang dihasilkan
oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Cahaya yang
dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu
pijar berdaya 100 watt. Hal lain yang menakjubkan bahwa molekul-molekul
nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini.
Mengapa petir
dapat membebaskan energi? Darimana petir mendapatkan energi
listrik?
Berapa biaya listrik yang dapat kita
hemat jika kita dapat mengumpulkan energi dari petir?
Saat
kita merenungi semua perihal petir ini, kita dapat memahami bahwa
peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah
kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif
(proton) dan negatif (elektron) dari dalam sebuah atom, yang tak
terlihat oleh mata telanjang. Perbedaan jumlah proton dan elektron dalam
sebuah atom mengakibatkan atom bermuatan listrik. Karena semua benda
tersusun oleh atom-atom, maka perubahan muatan listrik pada atom akan
mengakibatkan perubahan listrik pada benda.
Setiap benda memiliki
kecenderungan untuk berada dalam keadaan netral, oleh karena itu jika
benda bermuatan maka secara spontan dapat membebaskan muatannya. Salah
satu contohnya adalah petir. Sifat-sifat muatan listrik antara lain: 1)
listrik terdiri dari dua jenis muatan yaitu muatan positif dan negatif,
2)muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan sejenis tolak menolak
dan muatan tidak sejenis tarik-menarik. Para ahli berusaha memanfaatkan
muatan listrik statis untuk berbagai keperluan dalam kehidupan
sehari-hari.
Bagaimana Benda
dapat Bermuatan Listrik?
Setiap zat tersusun atas atom-atom,
dengan demikian muatan listrik suatu zat tergantung dari jenis muatan
listrik atom-atomnya. Jika atom-atom benda lebih cenderung melepaskaan
elektron, maka zat yang disusunnya lebih cenderung bermuatan positif.
Sebaliknya jika atom-atom benda lebih cenderung menangkap elektron, maka
zat yang disusunnya cenderung bermuatan negatif. Dengan demikian muatan
listrik sebuah benda sangat tergantung dengan muatan listrik atom-atom
penyusunnya.
Bagaimana cara
membuat benda bermuatan listrik?
Suatu benda dapat dimuati
listrik dengan dua cara yaitu:
1.
Menggosok
a. Menggosok penggaris plastik dengan kain wool
--> Penggaris menjadi bermuatan listrik jenis negatif.
b. Menggosok kaca dengan kain
sutera --> Kaca menjadi bermuatan listrik jenis positif.
Mengapa dengan menggosokkan benda ke benda lain dapat membuat
benda bermuatan listrik? Apakah semua benda jika digosokkan akan
bermuatan listrik?
Muatan listrik pada sebuah benda,
sangat dipengaruhi olah muatan listrik atom-atom penyusunnya. Ada
atom-atom yang cenderung melepas elektron, tetapi ada juga atom-atom
yang cenderung mengikat elektron. Jika dua benda tersusun dari atom-atom
yang memiliki perbedaan sifat tersebut saling digosokkan maka, maka
interaksi itu akan lebih mudah membuat benda bermuatan listrik.
Dari
animasi di atas. Jika kain sutera digosokkan pada kaca, maka
elektron-elektron kaca akan berpindah menuju sutera, sehingga kaca
menjadi bermuataan positif. sementara itu kain sutera menjadi bermuatan
negatif karena mendapat tambahan elektron.
Jika kain wool
digosokkan pada plastik, maka elektron-elektron kain wool akan berpindah
menuju plastik, sehingga plastik menjadi bermuataan negatif. sementara
itu kain wool menjadi bermuatan positif karena kehilangan
elektron-elektronnya.
2. Induksi
Bagaimana proses pemuatan listrik dengan
induksi?
Induksi dapat dilakukan dengan cara mendekatkan
benda yang bermuatan listrik ke benda netral. Akibatnya benda netral
akan terpolarisasi. Jika benda netral yang telah terpolarisasi di
hubungkan dengan tanah (di ground kan), maka elektron-elektronnya akan
mengalir menuju tanah. Setelah penghantar yang menuju tanah di hilangkan
dan benda bermuatan listrik dijauhkan, maka benda netral akan menjadi
kekurangan elektron (bermuatan positif). Induksi dalam jumlah muatan
tertentu dapat mengakibatkan muatan listrik melompati gap (jarak
pemisah), dalam hal ini dapat menimbulkan lintasan bunga api. Salah satu
peristiwa yang besar adalah terjadinya petir.
Sifat
Muatan Listrik --> Muatan listrik dapat menarik benda-benda kecil
Potongan
kertas kecil-kecil dapat menempel pada penggaris yang bermuatan listrik
karena adanya gaya listrik. Jika gaya listrik lebih besar dari gaya
gravitasi benda maka benda akan menempel pada penggaris, sebaliknya
jika gaya listrik kurang dari gaya gravitasi, maka benda tidak akan
menempel.
Interaksi antara dua muatan listrik baik
berupa gaya tolak atau gaya tarik
dapat digambarkan dengan menggunakan garis-garis gaya listrik
berikut:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar