Listrik: Perbedaan antara revisi

{{Elektromagnetisme}}

 

 

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>

| 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>

 

 

[[Berkas:Franklin-Benjamin-LOC.jpg|jmpl|kiri|alt=A half-length portrait of a bald, somewhat portly man in a three-piece suit.|[[Benjamin Franklin]] melakukan penelitian ekstensif tentang listrik pada abad ke-18, didokumentasikan oleh [[Joseph Priestley]] (1767) ''History and Present Status of Electricity'', dengannya Franklin melakukan korespondensi lanjutan.|236x236px]]

Karya berikutnya yang dilakukan oleh [[Otto von Guericke]], [[Robert Boyle]], [[Stephen Gray (ilmuwan)|Stephen Gray]] dan [[C. F. du Fay]]. Pada abad ke-18, [[Benjamin Franklin]] melakukan penelitian ekstensif pada kelistrikan. Bulan Juni 1752 ia berhasil menempelkan kunci logam ke bagian dasar senar layang yang dibasahi dan menerbangkan layang tersebut di langit berbadai.<ref>{{citation| first = James | last = Srodes| title = Franklin: The Essential Founding Father| pages = 92–94| year = 2002| publisher = Regnery Publishing| isbn = 0-89526-163-4}} Belum diketahui pasti apakah Franklin melakukan percobaan ini sendiri, tetapi dialah yang populer.</ref> Adanya kilatan yang meloncat dari kunci ke tangannya menunjukkan bahwa [[kilat]] adalah listrik di alam.<ref>{{Citation| last = Uman| first = Martin| authorlink = Martin A. Uman| title = All About Lightning| publisher = Dover Publications| year = 1987| url = http://ira.usf.edu/CAM/exhibitions/1998_12_McCollum/supplemental_didactics/23.Uman1.pdf|format=PDF| isbn = 0-486-25237-X}}</ref>

 

 

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>

 

 

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 [[elektrode]] yang teriluminasi dengan cahaya ultraviolet dapatmenghasilkan [[percikan listrik]] lebih mudah. Tahun 1905 [[Albert Einstein]] mempublikasikan tulisan yang menjelaskan data percobaan dari efek fotolistrik sebagai hasil dari energi cahaya yang dibawa pada discrete quantized packets, menghidupkan elektron. Penemuan ini mengantarkan pada revolusi [[kuantum]]. Einstein mendapatkan [[Hadiah Nobel bidang Fisika]] tahun 1921 untuk "penemuannya dalam hukum efek fotolistrik".<ref>{{cite web |title=The Nobel Prize in Physics 1921 |publisher=Nobel Foundation |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/index.html |accessdate=2013-03-16}}</ref> Efek fotolistrik juga digunakan dalam [[fotosel]] seperti yang bisa ditemukan pada [[panel surya]] dan bisa digunakan untuk memproduksi listrik secara komersial.

 

[[Berkas:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|jmpl|kiri|alt=Two metal wires form an inverted V shape. A blindingly bright orange-white electric arc flows between their tips.|[[Api listrik]] memberikan demonstrasi energi dari arus listrik]]

 

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>

| doi = 10.1119/1.2432088

| issue = 2}}

 

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}}

| last = Morely & Hughes

| title=Principles of Electricity, Fifth edition

 

[[Berkas:Electric motor cycle 3.png|jmpl|alt=A cut-away diagram of a small electric motor|Motor listrik menggunakan prinsip elektromagnet: arus melalui medan magnet akan mendapat gaya pada sudut tegak lurus dari medan dan arus]]

{{Main|Pembangkit listrik}}

{{See also|Transmisi tenaga listrik|Listrik utama}}

 

Pada abad ke-6 SM, filosofis Yunani [[Thales]] melakukan percobaan dengan batang amber dan percobaan ini adalah percobaan pertama untuk menghasilkan energi listrik. Dengan metode ini, saat ini disebut [[efek triboelektrik]], dapat mengangkat benda ringan dan menghasilkan percikan, tetapi sangat tidak efisien.<ref name=batteries>{{citation| first = Ronald | last = Dell| first2 = David | last2 = Rand| title = Understanding Batteries| pages = 2–4| year = 2001| publisher = Royal Society of Chemistry| isbn = 0-85404-605-4| bibcode = 1985STIN...8619754M| volume = 86| journal = Unknown}}</ref> Namun tidak ada perkembangan berarti hingga abad ke-18 ketika ditemukannya tumpukan volta. Tumpukan volta dan penerus modernnya yaitu [[baterai (listrik)|baterai listrik]] menyimpan energi kimia dan bisa menghasilkan listrik.<ref name=batteries /> Baterai mudah digunakan dan merupakan sumber tenaga paling umum yang ideal untuk banyak aplikasi, tetapi penyimpanan energinya terbatas, dan ketika sudah habis maka harus dibuang atau diisi ulang. Untuk kebutuhan energi listrik yang besar maka listrik harus dihasilkan kontinu melalui jalur transmisi konduktif.

| newspaper = Alternative Energy News| date = 2010-03-10| url = http://www.alternative-energy-news.info/technology/transportation/public-transit/}}</ref>

 

{| class="wikitable"

|-

|-

| I

| [[ampere]]

| A

|-

| Q

| [[coulomb]]

| C

|-

| V

| [[volt]]

| V

|-

| R, Z

| [[ohm]]

| Ω

|-

| ρ

| [[ohm]] [[meter]]

| Ω·m

| kg·m³·s⁻³·A⁻²

|-

| P

| [[watt]]

| W

| χ_e

| [[Susceptibilitas listrik]]

| -

| -

| S

| Ω⁻¹ = kg⁻¹·m⁻²·s³·A²

|-

| H

| χ_m

| [[Susceptibilitas magnet]]

| -

| -