Listrik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Mengembalikan suntingan oleh 120.188.83.204 (bicara) ke revisi terakhir oleh JumadilM Tag: Pengembalian Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan |
|||
| (123 revisi perantara oleh 56 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:
{{Elektromagnetisme}}
Baris 5:
Dalam listrik, muatan menghasilkan [[medan elektromagnetik]] yang dilakukan ke muatan lainnya. Listrik muncul akibat adanya beberapa tipe fisika:
*
*
*
*
*
Pada [[teknik elektro]], listrik digunakan untuk:
*
*
Fenomena listrik telah dipelajari sejak zaman purba, meskipun pemahaman secara teoritisnya berkembang lamban hingga abad ke-17 dan 18. Meski begitu, aplikasi praktisnya saat itu masih sedikit, hingga di akhir abad ke-19 para [[teknik elektro|insinyur]] dapat memanfaatkannya pada industri dan rumah tangga. Perkembangan yang luar biasa cepat pada teknologi listrik mengubah industri dan masyarakat. Fleksibilitas listrik yang amat beragam menjadikan penggunaannya yang hampir tak terbatas seperti [[tenaga gerak|transportasi]], [[HVAC|pemanasan]], [[penerangan listrik|penerangan]], [[telekomunikasi]], dan [[komputasi]]. Tenaga listrik saat ini adalah tulang punggung masyarakat industri modern.<ref>{{Citation| first = D.A. | last = Jones| title = Electrical engineering: the backbone of society| journal = Proceedings of the IEE: Science, Measurement and Technology| pages = 1–10| volume = 138| issue = 1| doi = 10.1049/ip-a-3.1991.0001| year = 1991}}</ref>
== Sejarah ==
[[Berkas:Thales.jpg|
Jauh sebelum pengetahuan tentang listrik ada, orang pada saat itu takut akan kejutan dari [[ikan listrik]]. Penduduk [[Mesir Kuno]] dari zaman [[2750 BC]] menyebut ikan ini sebagai "Guntur dari [[Nil]]", dan menganggap mereka sebagai "pelindung" dari semua ikan lainnya. Ikan listrik kemudian juga dilaporkan satu milenium kemudian oleh [[Yunani Kuno]], [[Kekaisaran Romawi]] dan para naturalis Arab.<ref>{{citation|title=Review: Electric Fish|first=Peter|last=Moller|journal=BioScience|volume=41|issue=11|date=December 1991|pages=794–6 [794]|doi=10.2307/1311732|jstor=1311732|publisher=American Institute of Biological Sciences|last2=Kramer|first2=Bernd}}</ref> Beberapa penulis kuno, seperti [[Plinius yang Tua]] dan [[Scribonius Largus]], membuktikan efek mati rasa [[sengatan listrik]] dari [[lele listrik|lele]] dan [[pari torpedo]], dan tahu bahwa kejutan listrik tersebut dapat mengalir melalui benda berkonduktansi.<ref name=Electroreception>{{citation| first = Theodore H. | last = Bullock| title = Electroreception| pages = 5–7| publisher = Springer| year = 2005| isbn = 0-387-23192-7}}</ref> Pasien yang terkena [[pirai]] atau [[sakit kepala]] juga diarahkan untuk memegang ikan listrik dengan harapan bahwa kejutan yang kuat tersebut mampu menyembuhkan mereka.<ref name=morris>{{citation| first = Simon C. | last = Morris
Baris 24:
| isbn = 0-521-82704-3}}</ref> Kemungkinan pendekatan awal dan paling dekat kepada penemuan listrik dari sumber lainnya adalah kepada orang-orang Arab, di mana sebelum abad ke-15 mereka telah memiliki kata [[bahasa Arab|berbahasa Arab]] untuk petir (''raad'') ke [[pari listrik]].<ref name="EncyclopediaAmericana">''The [[Encyclopedia Americana]]; a library of universal knowledge'' (1918), [[New York]]: Encyclopedia Americana Corp</ref>
Beberapa budaya kuno sekitar [[Laut Mediterania|Mediterania]] mengetahui bahwa beberapa benda, seperti batang [[ambar]], dapat digosok dengan bulu kucing untuk menarik benda ringan seperti bulu. [[Thales]] membuat beberapa observasi pada [[listrik statis]] sekitar tahun 600 BC, di mana ia percaya bahwa friksi yang dihasilkan amber [[magnetik]], kebalikan dari minerak seperti [[magnetit]] yang tidak perlu digosok.<ref name=stewart>{{Citation| first = Joseph | last= Stewart| title = Intermediate Electromagnetic Theory| publisher = World Scientific| year = 2001| page = 50| isbn = 981-02-4471-1}}</ref><ref>{{Citation| first = Brian | last = Simpson| title = Electrical Stimulation and the Relief of Pain| publisher = Elsevier Health Sciences| year = 2003| pages = 6–7| isbn =0-444-51258-6}}</ref> Thales saat itu belum benar bahwa tarik-menarik disebabkan oleh efek magnet,
[[Berkas:Franklin-Benjamin-LOC.jpg|
Listrik tetap hanya menjadi bahan keingintahuan selama satu milenium hingga tahun 1600, ketika ilmuwan Inggris [[William Gilbert]] membuat studi khusus mengenai listrik dan magnetisme, membedakan efek [[lodestone]] dari listrik statis yang dihasilkan dengan menggosok ambar.<ref name=stewart /> Ia mengajukan kata [[Latin Baru]] ''electricus'' ("seperti amber", seperti ἤλεκτρον, ''elektron'', kata [[Yunani Kuno]] untuk "amber") untuk merujuk pada sifat menarik benda ringan setelah digosok.<ref>{{Citation| first = Brian | last = Baigrie| title = Electricity and Magnetism: A Historical Perspective| publisher = Greenwood Press| year = 2006| pages = 7–8| isbn = 0-313-33358-0}}</ref> Kata ini akhirnya diserap dalam bahasa Inggris "electric" dan "electricity", yang pertama kali muncul pada tulisan cetak pada tulisan milik [[Thomas Browne]], ''[[Pseudodoxia Epidemica]]'', tahun 1646.<ref>{{Citation| first = Gordon | last = Chalmers| title = The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England| journal = Philosophy of Science| year = 1937| volume = 4| issue = 1| pages = 75–95| doi = 10.1086/286445}}</ref>
Karya berikutnya yang dilakukan oleh [[Otto von Guericke]], [[Robert Boyle]], [[Stephen Gray (ilmuwan)|Stephen Gray]] dan [[C. F. du Fay]].
[[Berkas:M Faraday Th Phillips oil 1842.jpg|
Tahun 1791, [[Luigi Galvani]] mempublikasikan penemuan [[biolistrik]], menunjukkan bahwa listrik merupakan medium di mana [[sel saraf]] memberikan signal ke otot.<ref name=kirby>{{citation| first = Richard S. | last = Kirby| title = Engineering in History| pages = 331–333
| year = 1990| publisher = Courier Dover Publications| isbn = 0-486-26412-2}}</ref> Baterai [[Alessandro Volta]] atau [[tumpukan volta]] pada tahun 1800, dibuat dari lapisan seng dan tembaga, sehingga memberikan sumber yang lebih dipercaya bagi para ilmuwan bagi sumber energi listrik daripada [[mesin elektrostatis]] yang sebelumnya digunakan.<ref name=kirby /> Dikenalnya [[elektromagnetisme]], kesatuan fenomena listrik dan magnetik, adalah karya [[Hans Christian Ørsted]] dan [[André-Marie Ampère]] tahun 1819–1820; [[Michael Faraday]] menemukan [[motor listrik]] tahun 1821, dan [[Georg Ohm]] menganalisis secara matematis sirkuit listrik tahun 1827.<ref name=kirby /> Listrik dan magnet (dan cahaya) dihubungkan oleh [[James Clerk Maxwell]], pada tulisannya "[[On Physical Lines of Force]]" tahun 1861 dan 1862.<ref>Berkson, William (1974) [https://books.google.com/books?id=hMc9AAAAIAAJ&pg=PA148&dq=maxwell+on+physical+lines+of+force#v=onepage&q=maxwell%20on%20physical%20lines%20of%20force&f=false Fields of force: the development of a world view from Faraday to Einstein] p.148. Routledge, 1974</ref>
Di awal abad ke-19 mulai ada perkembangan yang cepat dalam ilmu kelistrikan. Beberapa penemu seperti [[Alexander Graham Bell]], [[Ottó Bláthy]], [[Thomas Edison]], [[Galileo Ferraris]], [[Oliver Heaviside]], [[Ányos Jedlik]], [[William Thomson, 1st Baron Kelvin|Lord Kelvin]], [[Charles Algernon Parsons|Sir Charles Parsons]], [[Ernst Werner von Siemens]], [[Joseph Swan]], [[Nikola Tesla]] dan [[George Westinghouse]], listrik berubah dari keingintahuan sains menjadi peralatan berguna untuk kehidupan modern, menjadi penggerak bagi [[Revolusi Industri Kedua]].<ref>{{Citation| first = Dragana
Tahun 1887, [[Heinrich Hertz]]<ref name=uniphysics />{{rp|843–844}}<ref name="Hertz1887">{{cite journal | first=Heinrich|last= Hertz|title=''Ueber den Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung''|journal= [[Annalen der Physik]] |volume=267|issue=8|pages=S. 983–1000|year=1887|doi=10.1002/andp.18872670827|bibcode=1887AnP...267..983H}}</ref> menemukan bahwa [[
[[solid state (elektronik)|Alat solid-state]] pertama adalah detektor "[[cat's whisker]]", pertama kali digunakan tahun
Komponen bentuk-padat kemudian berkembang dengan munculnya [[transistor]] tahun 1947. Beberapa komponen bentuk padat yang umum adalah [[transistor]], chip [[mikroprosesor]], dan [[Random-access memory|RAM]]. Sebuah tipe khusus dari RAM disebut [[flash memory|flash RAM]] digunakan pada [[flash drives]]. Selain itu, [[solid-state drive]] saat ini digunakan untuk menggantikan [[cakram keras]] yang berputar mekanis. Komponen bentuk padat mulai populer tahun 1950-an dan 1960-an, transisi dari [[tabung vakum]] ke [[dioda]] semikonduktor, [[transistor]], [[sirkuit terintegrasi]] (IC) dan [[diode pancaran cahaya]] (LED).
Baris 50:
{{See also|elektron|proton|ion}}
[[Berkas:Electroscope.svg|
Adanya muatan akan menghasilkan gaya elektrostatis: muatan memberikan [[gaya (fisika)|gaya]] pada muatan lainnya, sebuah efek yang diketahui sejak zaman kuno.<ref name=uniphysics>{{Citation| first = Francis | last = Sears| title = University Physics, Sixth Edition| publisher = Addison Wesley| year = 1982| isbn = 0-201-07199-1|display-authors=etal}}</ref>{{rp|457}} Sebuah bola ringan yang digantung dari senar dapat diberi muatan dengan menyentuhkannya dengan pengaduk kaca yang telah dimuati dengan menggosokkannya pada kain. Jika ada bola yang sama dimuati dengan pengaduk kaca yang sama, maka akan menolak bola pertama: muatan bekerja pada kedua bola. Dua bola yang dimuati dengan batang amber yang digosok juga menolak satu sama lain. Namun, jika satu bola dimuati oleh pengaduk kaca, dan lainnya dengan batang amber, kedua bola ini akan tarik menarik. Fenomena ini kemudian diinvestigasi di akhir abad ke-18 oleh [[Charles-Augustin de Coulomb]]. Penemuan ini kemudian memunculkan aksiom yang terkenal: ''muatan sejenis akan tolak-menolak dan muatan berlawanan jenis akan tarik-menarik''.<ref name=uniphysics />
Baris 59:
Studi telah menunjukkan bahwa sumber muatan adalah dari tipe [[partikel subatomik]] tertentu yang memiliki sifat muatan listrik. Muatan listrik menimbulkan dan berinteraksi dengan [[gaya elektromagnetik]], satu dari empat [[interaksi dasar]] di alam. Pembawa paling umum dari muatan listrik adalah [[elektron]] dan [[proton]]. Penelitian menunjukkan bahwa muatan adalah [[kekekalan kuantitas]], artinya muatan bersih antara sebuah [[sistem terisolasi]] akan selalu konstan tanpa memperhatikan perubahan yang terjadi pada sistem tersebut.<ref>{{Citation| first = James | last = Trefil| title = The Nature of Science: An A–Z Guide to the Laws and Principles Governing Our Universe| publisher = Houghton Mifflin Books| page = 74| year = 2003| isbn = 0-618-31938-7}}</ref> Dalam sistem, muatan dapat berpindah antar tubuh, entah melalui kontak langsung atau dilewatkan material berkonduksi seperti kawat.<ref name=Duffin />{{rp|2–5}} Sebutan [[listrik statis]] merujuk pada adanya muatan bersih pada suatu benda, biasanya disebabkan oleh kedua material berbeda yang digosok bersamaan, menyebabkan perpindahan muatan dari satu benda ke benda lainnya.
Muatan pada elektron dan proton berlainan tanda, maka jumlah muatan dapat diekspresikan negatif atau positif. Dengan konvensi, muatan yang dibawa elektron ditulis negatif, dan proton positif, sebuah kesepakatan yang berasal dari kerja [[Benjamin Franklin]].<ref>{{Citation| first = Jonathan | last = Shectman| title = Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 18th Century| publisher = Greenwood Press| pages = 87–91| year = 2003| isbn = 0-313-32015-2}}</ref> Jumlah muatan biasanya diberi simbol ''Q'' dan satuannya [[coulomb]];<ref>{{Citation| first = Tyson | last = Sewell| title = The Elements of Electrical Engineering| publisher = Lockwood| page = 18| year = 1902}}. ''Q'' awalnya dipahami sebagai 'jumlah listrik', kata 'listrik' saat ini lebih umum dituliskan sebagai 'muatan'.</ref> tiap elektron membawa muatan yang sama kira-kira −1.6022×10<sup>−19</sup> [[coulomb]]. Jika proton memiliki muatan yang sama dan berlainan, maka muatannya +1.6022×10<sup>−19</sup> coulomb. Muatan tidak hanya dimiliki oleh [[materi]],
| isbn = 1-58488-798-2}}</ref>
Baris 67:
{{Main|Arus listrik}}
Perpindahan muatan listrik dikenal dengan nama [[arus listrik]], besarnya diukur dalam [[ampere]]. Arus dapat terdiri dari partikel bermuatan apapun yang berpindah; biasanya adalah elektron,
Menurut konvensi lama, arus positif didefinisikan sebagai yang memiliki arah yang sama dari aliran muatan positif yang dikandungnya, atau aliran dari bagian paling positif dari sirkuit ke bagian paling negatif. Saat ini disebut dengan [[arus konvensional]]. Gerakan elektron bermuatan negatif di sekitar [[sirkuit listrik]], maka dianggap positif pada arah "berlawanan" dari elektron tersebut.<ref>{{Citation| first = Robert | last = Ward| title = Introduction to Electrical Engineering| publisher = Prentice-Hall| page = 18
| year = 1960}}</ref> Meski begitu, tergantung kondisinya, arus listrik dapat terdiri dari aliran [[partikel bermuatan]] dari salah satu arah, atau bahkan bersamaan dari kedua arah. Konvensi positif ke negatif digunakan luas untuk menyederhanakan kondisi ini.
[[Berkas:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|
Proses ketika arus listrik melewati material disebut [[konduksi listrik]], dan sifatnya bervariasi tergantung dari partikel bermuatan dan material yang mereka lewati. Contoh arus listrik misalnya konduksi logam, di mana elektron mengalir melalui [[konduktor listrik]] seperti logam, dan [[elektrolisis]], di mana [[ion]] ([[atom]] bermuatan) mengalir melalui cairan atau [[plasma (fisika)|plasma]]. Ketika partikel itu sendiri dapat berpindah agak lambat, [[medan listrik]] yang menggerakkan mereka dapat memperbanyak dengan kecepatan mendekati [[kecepatan cahaya]], memungkinkan signal
Arus akan menyebabkan beberapa pengaruh. Air bisa terdekomposisi melalui arus dari [[tumpukan volta]], ditemukan oleh [[William Nicholson (kimiawan)|Nicholson]] dan [[Anthony Carlisle|Carlisle]] tahun 1800, proses ini sekarang dikenal dengan [[elektrolisis]]. Hasil karya mereka kemudia dikembangkan [[Michael Faraday]] tahun 1833. Arus yang melalui [[resistansi listrik]] akan menyebabkan panas, efek yang dipelajari matematis oleh [[James Prescott Joule]] tahun 1840.<ref name=Duffin />{{rp|23–24}} Salah satu penemuan terpenting dalam ilmu tentang arus oleh [[Hans Christian Ørsted]] tahun 1820, ketika ia menyaksikan arus dalam kawat menganggu kerja jarum kompas magnet.<ref name=berkson>{{Citation| first = William | last = Berkson| title = Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein| publisher = Routledge| page = 370| year = 1974| isbn = 0-7100-7626-6}} Accounts differ as to whether this was before, during, or after a lecture.</ref> Ia menemukan [[elektromagnetisme]], interaksi dasar antara listrik dan magnet. Tingkat keluaran elektromagnetik yang dihasilkan [[api listrik]] cukup tinggi untuk menghasilkan [[gangguan elektromagnet]] yang bisa menganggu kerja alat.<ref>{{cite web | title = Lab Note #105 ''EMI Reduction – Unsuppressed vs. Suppressed'' | publisher = Arc Suppression Technologies | date = April 2011 | url = http://www.arcsuppressiontechnologies.com/arc-suppression-facts/lab-app-notes/| accessdate = March 7, 2012}}</ref>
Pada teknik atau aplikasi rumah tangga, arus
| year = 2007| isbn = 978-1-4175-0543-2}}</ref>{{rp|11}} Aliran ini biasanya dibawa oleh elektron, mereka akan berpindah melalui arah berlawanan. Arus bolak-balik adalah arus yang berbalik arah berulang-ulang; hampir selalu membentuk [[gelombang sinus]].<ref name=bird />{{rp|206–207}} Arus bolak-balik akan bergetar bolak-balik dalam konduktor tanpa tanpa muatan berpindah tiap jarak seiring waktu. Nilai waktu rata-rata arus bolak balik adalah nol,
=== Medan listrik ===
Baris 86:
Konsep [[medan listrik]] pertama kali diperkenalkan oleh [[Michael Faraday]]. Medan listrik tercipta dari benda bermuatan di ruang yang mengelilinginya, dan menghasilkan gaya yang diberikan pada muatan manapun yang berada pada cakupan medan tersebut. Medan listrik bekerja di antara 2 muatan dengan perilaku yang serupa dengan medan gravitasi bekerja di antara 2 [[massa]], dan akan berbanding kuadrat terbalik dengan jarak.<ref name=Umashankar /> Namun, ada perbedaan di antara keduanya. Gravitasi selalu bekerja tarik menarik, menarik kedua massa bersama, sedangkan medan listrik bisa menghasilkan tarikan atau tolakan. Ketika objek besar seperti planet umumnya tidak membawa muatan bersih, medan listrik pada jarak tertentu nilainya nol. Oleh karena itu gravitasi menjadi dominan di alam semesta, meskipun jauh lebih lemah.<ref name=hawking />
[[Berkas:VFPt image charge plane horizontal.svg|
Sebuah medan listrik umumnya beragam pada suatu ruang,<ref>Almost all electric fields vary in space. An exception is the electric field surrounding a planar conductor of infinite extent, the field of which is uniform.</ref> dan kekuatannya pada satu titik didefiniskan sebagai gaya (per satuan muatan) yang mengenai muatan diam imajiner jika diletakkan pada titik tersebut.<ref name=uniphysics />{{rp|469–470}} Konsep ini, dinamai '[[muatan tes]]', haruslah sangat kecil untuk menghindari medan listriknya sendiri menganggu medan utama dan juga harus diam untuk menghindari efek [[medan magnet]]. Karena medan listrik didefiniskan dalam [[gaya (fisika)|gaya]], dan gaya adalah [[vektor euklidean|vektor]], maka medan listrik juga vektor, memiliki [[besaran (matematika)|besaran]] dan [[arah (geometri)|arah]]. Secara spesifik, medan listrik adalah [[medan vektor]].<ref name=uniphysics />{{rp|469–470}}
Baris 102:
{{Main|Potensial listrik}}
{{See also|Tegangan listrik|Baterai (listrik)}}
[[Berkas:Panasonic-oxyride.jpg|
Konsep dari potensial listrik sangat berhubungan dekat dengan medan listrik. Sebuah muatan yang diletakkan dalam sebuah medan listrik akan mendapat gaya, dan akan membuat membuat muatan melawan gaya tersebut yang membutuhkan [[kerja mekanik|kerja]]. Potensial listrik pada tiap titik didefinisikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk membawa sebuah muatan dari [[tak terbatas|jarak tak terbatas]] ke titik tersebut. Diukur dalam satuan [[volt]] yang berarti satu volt adalah potensial di mana harus dihasilkan kerja 1 [[joule]] untuk membawa muatan sebesar 1 [[coulomb]] dari jarak tak terhingga.<ref name=uniphysics/>{{rp|494–498}} Definisi potensial ini hanya sedikit memiliki kegunaan, dan konsep yang lebih sering dipakai adalah [[perbedaaan potensial listrik]] yaitu energi yang dibutuhkan untuk memindahkan sebuah muatan antara 2 titik tertentu. Sebuah medan listrik memiliki karakteristik khusus yaitu ''[[gaya konservatif|konservatif]]'' di mana jalur yang dilewati muatan tidak berhubungan: semua jalur antara 2 titik tertentu menghabiskan energi yang sama, maka nilai perbedaan potensial dapat ditentukan.<ref name=uniphysics/>{{rp|494–498}}
Baris 131:
| doi = 10.1119/1.2432088
| issue = 2}}
</ref> Pada peta relief menunjukkan [[garis kontur]] menandai titik-titik pada ketinggian yang sama, sekelompok garis menandai titik-titik dengan potensial yang sama (atau [[ekuipotensial]]) dapat digambarkan di sekitar objek bermuatan elektrostatis. Ekuipotensial akan memotong semua garis gaya pada sudut siku. Ekuipotensial juga harus terletak paralel dengan permukaan
Medan listrik secara formal didefinisikan sebagai gaya yang diberikan per atuan muatan, namun konsep dari potensial memberikan definisi yang lebih baik: medan listrik adalah [[gradien]] lokal dari potensial listrik. Diukur dalam volt per meter, arah vektor dari medan listrik adalah garis kemiringan terbesar dari potensial, di mana ekuipotensial terletak paling dekat bersamaan.<ref name=Duffin/>{{rp|60}}
Baris 137:
=== Elektromagnet ===
{{Main|Elektromagnet}}
[[Berkas:Electromagnetism.svg|
Penemuan Ørsted pada tahun 1821 bahwa [[medan magnet]] ada pada semua sisi kawat yang membawa arus listrik menandakan bahwa ada hubungan langsung antara listrik dan magnet. Ditambah lagi, interaksi antar keduanya tampak berbeda dari gaya gravitasi dan elektrostatis. Gaya pada jarum kompas tidak mengarah pada arah yang sama atau kebalikan,
{{Citation
| first = Silvanus P. | last = Thompson
Baris 149:
</ref>
Ørsted belum memahami dengan benar penemuannya,
{{citation
| last = Morely & Hughes
Baris 155:
| pages=92–93}}</ref> The interaction is mediated by the magnetic field each current produces and forms the basis for the international [[Ampere#Definition|definition of the ampere]].<ref name="elec_princ_92-93"/>
[[Berkas:Electric motor cycle 3.png|
Hubungan antara medan magnet dan arus sangat penting, hal ini akan mengacu pada penemuan [[motor listrik]] oleh Michael Faraday tahun 1821. [[Motor homopolar]] Faraday terdiri dari [[magnet permanen]] yang terletak pada pul [[raksa]]. Arus dilewatkan melalui kawat yang digantung dari poros diatas magnet dan dicelupkan ke dalam raksa. Magnet akan memberikan gaya tangensial pada kawat, membuat kawat mengelilingi magnet selama arus mengalir.<ref name=iet_faraday>{{Citation
| last = Institution of Engineering and Technology
| authorlink = Institution of Engineering and Technology
| title = Michael Faraday: Biography
| url = http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories&Biographies/Faraday.cfm
| accessdate = 2007-12-09
| archive-date = 2007-07-03
| archive-url = https://web.archive.org/web/20070703063432/http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories%26Biographies/Faraday.cfm
| dead-url = yes
}}</ref>
Percobaan oleh Faraday tahun 1831 membuktikan bahwa kawat bergerak tegak lurus terhadap medan magnet akan menghasilkan perbedaan potensial di antara ujung-ujungnya. Penelitian lebih lanjut dari proses ini, disebut dengan [[induksi elektromagnetik]], memunculkan [[Hukum induksi Faraday]], yang menyatakan bahwa perbedaan potensial yang diinduksi pada rangkaian tertutup akan berbanding lurus dengan perubahan kecepatan [[fluks magnet]] sepanjang rangkaian. Pemanfaatan lebih lanjut dari penemuan ini membuatnya menemukan [[generator listrik]] pertama tahun 1831, di mana ia mengubah energi mekanik dari cakram tembaga yang berputar menjadi energi listrik.<ref name=iet_faraday/> [[Cakram Faraday]] tidak efisien dan tidak digunakan sebagai generator sesungguhnya,
=== Elektrokimia ===
[[Berkas:Volta-and-napoleon.PNG|
{{main|Elektrokimia}}
Kemampuan reaksi kimia untuk menghasilkan listrik, serta kemampuan listrik untuk menjalankan reaksi kimia telah banyak membawa manfaat.
Baris 176 ⟶ 178:
=== Rangkaian listrik ===
{{Main|Rangkaian listrik}}
[[Berkas:Ohms law voltage source.svg|
Rangkaian listrik adalah interkoneksi beberapa komponen listrik sehingga muatan listrik dibuat berpindah melalui jalur tertutup (rangkaian), biasanya digunakan untuk melakukan tujuan tertentu.
Baris 186 ⟶ 188:
[[Kapasitor]] adalah pengembangan Leyden jar dan merupakan alat yang dapat menyimpan muatan sehingga menyimpan energi listrik dalam medan resultan. Kapasitor terdiri dari 2 pelat berkonduksi dipisahkan oleh lapisan [[dielektrik]] [[insulator (listrik)|terinsulasi]]. Dalam kenyataannya, kertas logam tipis digulung bersama, meningkatkan luas permukaan per satuan volume dan meningkatkan [[kapasitansi]]. Satuan kapasitansi adalah [[farad]], diambil dari nama fisikawan [[Michael Faraday]], dan diberi simbol ''F'': satu farad adalah kapasitansi yang memberikan perbedaan potensial 1 volt ketika menyimpan muatan sebesar 1 coulomb. Kapasitor awalnya terhubung dengan catu daya akan menimbulkan arus listrik dan mengumpulkan muatan; arus ini akan terputus ketika kapasitor telah terisi penuh. Maka kapasitor tidak beroperasi dalam arus [[keadaan tunak]] (''steady state''), tetapi malah membloknya.<ref name=Alexander />{{rp|216–220}}
[[Induktor]], biasanya berupa gulungan kawat, menyimpan energi pada medan magnet sebagai respon atas arus yang melewatinya. Ketika terjadi perubahan arus, maka medan magnet akan berubah, [[Induksi elektromagnetik|menginduksi]] tegangan antara ujung-ujung konduktor. Tegangan terinduksi berbanding lurus dengan [[turunan waktu|perubahan arus terhadap waktu]]. Perbandingan ini disebut dengan [[induktansi]]. Satuan dari induktansi adalah [[Henry (satuan)|henry]], dinamai dari fisikawan [[Joseph Henry]]. Satu henry adalah induktansi yang akan menginduksi perbedaan potensial sebesar 1 volt jika arus yang melewati berubah dengan kecepatan 1 ampere per detik. Perilaku induktor agak kebalikan dengan kapasitor: beroperasi pada arus tetap,
=== Tenaga listrik ===
Baris 194 ⟶ 196:
Tenaga listrik, seperti [[daya (fisika)|tenaga mekanik]], adalah seberapa cepatnya melakukan [[Kerja (listrik)|kerja]], terukur dalam [[watt]] dan dilambangkan dengan huruf ''P''. Tenaga listrik dihasilkan dari arus listrik ''I'' terdiri dari muatan ''Q'' coulomb tiap ''t'' detik melewati perbedaan [[potensial listrik]] ([[voltase]]) ''V'' adalah
:<math>P = \text{kerja per satuan waktu} = \frac {QV}{t} = IV \,</math>
:''Q'': muatan listrik dalam [[coulomb]]
:''
:''
:''
[[Pembangkit listrik]] biasanya menggunakan [[generator listrik]],
=== Elektronika ===
{{Main|Elektronika}}
[[Berkas:Arduino ftdi chip-1.jpg|
Elektronika berhubungan dengan [[rangkaian listrik]] yang berisi [[komponen aktif]] seperti [[tabung vakum]], [[transistor]], [[dioda]] dan [[sirkuit terintegrasi]]. Sifat [[Sistem nonlinier|nonlinear]] dari komponen aktif dan kemampuannya untuk mengontrol aliran elektron membuat penguatan signal lemah menjadi mungkin dan elektronika secara luas digunakan pada [[pemrosesan informasi]], [[telekomunikasi]], dan [[Pengolahan isyarat|pemrosesan sinyal]]. Kemampuan peralatan elektronik untuk menjadi [[sakelar]] memungkinkan pemrosesan informasi digital. Ditambah teknologi [[papan rangkaian]], pengemasan elektronik, dan berbagai bentuk rangkaian infrastruktur komunikasi, mengubah komponen yang terpisah-pisah menjadi satu sistem kesatuan kerja.
Baris 219 ⟶ 220:
{{Main|Pembangkit listrik}}
{{See also|Transmisi tenaga listrik|Listrik utama}}
[[Berkas:Gorskii 04414u.jpg|
Tenaga listrik biasanya dihasilkan dengan [[generator listrik|generator]] mekanik-listrik yang digerakkan oleh [[uap]] dihasilkan dari pembakaran [[bahan bakar fosil]], atau panas yang dilepas dari reaksi nuklir, atau dari sumber lain seperti [[energi kinetik]] dari angin atau air mengalir. [[Turbin uap]] modern ditemukan oleh [[Charles Algernon Parsons|Sir Charles Parsons]] tahun 1884 saat ini menghasilkan sekitar 80% [[tenaga listrik]] dunia dari berbagai sumber panas. Generator ini sudah berbeda sama sekali dari generator cakram homopolar Faraday tahun 1831,
| title = Transforming Electricity: The Coming Generation of Change| pages = 44–48| year = 1999| publisher = Earthscan| isbn = 1-85383-341-X}}</ref><ref>{{citation| last = Edison Electric Institute| title = History of the Electric Power Industry| url = http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history| accessdate = 2007-12-08
[[Berkas:Parque eólico La Muela.jpg|
Karena energi listrik tidak dapat dengan mudah disimpan dalam jumlah besar untuk memenuhi permintaan nasional, maka listrik harus diproduksi sebanyak mungkin yang dibutuhkan.<ref name=Patterson_p44-48 /> Hal ini membutuhkan [[utilitas listrik]] untuk memprediksi dengan benar beban listrik dan menjaga koordinasi dengan stasiun pembangkit. Setiap pembangkit yang dijalankan harus memiliki [[cadangan operasi|cadangan]] untuk melindungi jaringan listrik dari gangguan dan kehilangan yang tak terduga.
Permintaan akan listrik akan meningkat cepat seiring modernisasi suatu negara dan berkembangnya ekonomi. Permintaan listrik di Amerika Serikat meningkat 12% tuap tahunnya pada 3 dekade pertama abad ke-20,<ref>{{Citation| last = Edison Electric Institute| title = History of the U.S. Electric Power Industry, 1882–1991| url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/chg_stru_update/appa.html| accessdate = 2007-12-08}}</ref> pertumbuhan yang saat ini juga dirasakan oleh India atau Tiongkok.<ref>{{Citation| last = Carbon Sequestration Leadership Forum| title = An Energy Summary of India| url = http://www.cslforum.org/india.htm| accessdate = 2007-12-08| archiveurl = https://web.archive.org/web/20071205080916/http://www.cslforum.org/india.htm
[[Keresahan lingkungan akan pembangkit listrik]] meningkatkan fokus pembangkitan listrik dari [[energi terbaharui]], seperti [[tenaga angin|angin]] dan [[tenaga air|air]].<ref name=NRC1986 />{{rp|89}}
=== Penggunaan ===
[[Berkas:Gluehlampe 01 KMJ.png|
Listrik adalah energi yang paling mudah digunakan dan telah digunakan di sebagian besar alat dan akan terus berkembang.<ref>{{Citation| first = Matthew | last = Wald| title = Growing Use of Electricity Raises Questions on Supply| newspaper = New York Times| url= http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C0CE6DD1F3AF932A15750C0A966958260| date = 21 March 1990| accessdate = 2007-12-09}}</ref> Penemuan [[lampu pijar]] pada tahun 1870-an menjadikan [[penerangan]] salah satu aplikasi pertama tenaga listrik yang digunakan secara luas. Dengan begitu listrik menggantikan penerangan dari api yang berarti jauh mengurangi risiko kebakaran pada rumah dan pabrik.<ref>{{Citation| first = Peter | last = d'Alroy Jones| title = The Consumer Society: A History of American Capitalism| page = 211| publisher = Penguin Books}}</ref> Utilitas umum dipasang di banyak kota menargetkan permintaan pasar yang berkembang untuk penerangan listrik.
Efek [[pemanasan joule]] yang muncul pada lampu juga digunakan langsung pada [[pemanas listrik]]. Meski penggunaannya mudah dan bisa dikontrol,
Listrik digunakan dalam [[telekomunikasi]], muncul pada [[telegraf listrik]] tahun 1837 oleh [[William Fothergill Cooke|Cooke]] dan [[Charles Wheatstone|Wheatstone]]. Pembangunan sistem telegraf [[Telegraf Transkontinental Pertama|interkontinental]] dan [[kabel telegraf transatlantik|transatlantik]], pada tahun 1860-an, listrik membuat komunikasi di seluruh dunia terhubung dalam hitungan menit. [[Fiber optik]] dan [[satelit komunikasi]] turut berperan dalam sistem telekomunikasi,
Efek elektromagnet paling bisa dilihat pada [[motor listrik]] yang dapat menyediakan tenaga gerak yang bersih dan efisien. Motor diam seperti [[winch]] dapat ditenagai dengan mudah,
Peralatan elektronik menggunakan [[transistor]], salah satu penemuan terpenting
| isbn = 0-8138-1699-8}}</ref> menjadi dasar dari semua rangkaian listrik modern. Sebuah [[rangkaian terintegrasi]] modern dapat berisi milyaran transistor mini dengan luas hanya beberapa sentimeter persegi.<ref>{{Citation| first = Saswato R.| last = Das| title = The tiny, mighty transistor| newspaper = Los Angeles Times| date = 2007-12-15| url = http://www.latimes.com/news/opinion/la-oe-das15dec15,0,4782957.story?coll=la-opinion-rightrail}}</ref>
Baris 250:
| newspaper = Alternative Energy News| date = 2010-03-10| url = http://www.alternative-energy-news.info/technology/transportation/public-transit/}}</ref>
==
{| class="wikitable"
! colspan="5" | Satuan [[elektromagnetisme]] [[Sistem Satuan Internasional|SI]]
|-
! Simbol<br>besaran
! [[Besaran fisika|Nama besaran]]
! [[Satuan]] turunan
! Simbol<br>satuan
! Satuan dasar
|-
| I
| [[Arus listrik|Arus]]
| [[ampere]]
| A
| A
|-
| Q
| [[Muatan listrik|Muatan]]
| [[coulomb]]
| C
| A·s
|-
| V
| [[Tegangan listrik|Tegangan (Voltase)]]
| [[volt]]
| V
| J/C = kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−3</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
| R, Z
| [[Hambatan listrik|Hambatan]], [[Impedansi]], [[Reaktansi]]
| [[ohm]]
| Ω
| V/A = kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−3</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| ρ
| [[Resistivitas listrik|Resistivitas]]
| [[ohm]] [[meter]]
| Ω·m
| kg·m<sup>3</sup>·s<sup>−3</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| σ
| [[Konduktivitas listrik|Konduktivitas]]
| [[siemens (satuan)|siemens]] per [[meter]]
| S/m
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−3</sup>·s<sup>3</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| P
| [[Daya listrik|Daya]]
| [[watt]]
| W
| V·A = kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−3</sup>
|-
| C
| [[Kapasitansi]]
| [[farad]]
| F
| C/V = kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·A<sup>2</sup>·s<sup>4</sup>
|-
|
| [[Elastisitas listrik|Elastisitas]]
| ''reciprocal'' [[farad]]
| F<sup>−1</sup>
| V/C = kg·m<sup>2</sup>·A<sup>−2</sup>·s<sup>−4</sup>
|-
| ε
| [[Permitivitas]]
| [[farad]] per [[meter]]
| F/m
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−3</sup>·A<sup>2</sup>·s<sup>4</sup>
|-
| χ<sub>e</sub>
| [[Susceptibilitas listrik]]
| [[Besaran nirdimensi|(tak berdimensi)]]
| -
| -
|-
|
| [[Konduktansi listrik|Konduktansi]], [[Admitansi]], [[Susceptansi]]
| [[siemens (satuan)|siemens]]
| S
| Ω<sup>−1</sup> = kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·s<sup>3</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| H
| [[Medan magnet|Medan magnet, Kekuatan medan magnet]]
| [[ampere]] per [[meter]]
| A/m
| A·m<sup>−1</sup>
|-
| Φ<sub>m</sub>
| [[Flux magnet]]
| [[weber (satuan)|weber]]
| Wb
| V·s = kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−2</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
| B
| [[Medan magnet|Kepadatan medan magnet, Induksi magnet, Kekuatan medan magnet]]
| [[tesla (satuan)|tesla]]
| T
| Wb/m<sup>2</sup> = kg·s<sup>−2</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
|
| [[Reluktansi]]
| [[ampere]]-''turns'' per [[weber (satuan)|weber]]
| A/Wb
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·s<sup>2</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| L
| [[Induktansi]]
| [[henry (induktansi)|henry]]
| H
| Wb/A = V·s/A = kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−2</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| μ
| [[Permeabilitas (elektromagnetisme)|Permeabilitas]]
| [[henry (induktansi)|henry]] per [[meter]]
| H/m
| kg·m·s<sup>−2</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| χ<sub>m</sub>
| [[Susceptibilitas magnet]]
| [[Besaran nirdimensi|(tak berdimensi)]]
| -
| -
|}
== Referensi ==
Baris 278 ⟶ 379:
=== Bacaan ===
* {{Citation |title=Electric Circuits |year=1965 |last1=Nahvi |last2=Joseph |first1=Mahmood |first2=Edminister |publisher=McGraw-Hill |isbn=978-0-07-142241-3}}
* {{Citation |last=Hammond |first=Percy |title=Electromagnetism for Engineers |year=1981 |journal=Nature |volume=168 |issue=4262 |pages=4 |publisher=Pergamon |bibcode=1951Natur.168....4G |doi=10.1038/168004b0 |isbn=0-08-022104-1}}
* {{Citation |last=Morely |first=A. |title=Principles of Electricity |year=1994 |last2=Hughes |first2=E. |edition=5th |publisher=Longman |isbn=0-582-22874-3}}
* {{Citation |last=Naidu |first=M.S. |title=High Voltage Engineering |year=1982 |last2=Kamataru |first2=V. |publisher=Tata McGraw-Hill |isbn=0-07-451786-4}}
* {{Citation |last=Nilsson |first=James |title=Electric Circuits |year=2007 |last2=Riedel |first2=Susan |publisher=Prentice Hall |isbn=978-0-13-198925-2}}
* {{Citation |last=Patterson |first=Walter C. |title=Transforming Electricity: The Coming Generation of Change |year=1999 |publisher=Earthscan |isbn=1-85383-341-X}}
* Benjamin, P. (1898). [https://books.google.com/books?id=VLsKAAAAIAAJ A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin]. New York: J. Wiley & Sons.
== Lihat juga ==
* [[Daftar tegangan, frekuensi, dan colokan listrik menurut negara]]
== Pranala luar ==
Baris 335 ⟶ 396:
* [http://www.worldstandards.eu/electricity/plugs-and-sockets/ Electricity around the world]
* [http://amasci.com/miscon/elect.html Electricity Misconceptions]
* [http://www.micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/diode/index.html Electricity and Magnetism] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151201064159/http://www.micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/diode/index.html |date=2015-12-01 }}
* [http://steverose.com/Articles/UnderstandingBasicElectri.html Understanding Electricity and Electronics in about 10 Minutes]
* [http://water.worldbank.org/water/publications/water-electricity-and-poor-who-benefits-utility-subsidies/ World Bank report on Water, Electricity and Utility subsidies]
{{Authority control}}
[[Kategori:Listrik| ]]
| |||