Muatan Listrik – Sering juga kita mendengar pertanyaan, gejala kelistrikan yang ditimbulkan oleh aliran muatan listrik disebut listrik? Saat listrik down tentu tidak sedikit yang panik lalu bertanya-tanya kapan bakal hidup lagi? Tersebut lantaran hampir semua alat-alat yg dipergunakan dalam aktivitas setiap hari memakai muatan listrik menjadi sumber dayanya. Meskipun pemanfaatannya tidak jarang dijumpai tidak banyak yang tahu definisi muatan listrik itu sendiri karena yang dirasakan adalah hasil akhirnya.
Kemajuan IT sudah sepantasnya tidak lepas dari penggunaan listrik sebagai sumber daya suatu alat. Malah tak disadari setiap dari kita memegang muatan listrik dalam handphone yang digunakan setiap saat. Sedemikian pentingnya listrik dalam kehidupan saat ini maka perlu juga untuk mengetahui bagaimana listrik ini diperoleh dan bekerja dalam kehidupan sehari-hari. Untuk itu, simak uraian berikut!
Pengertian Muatan Listrik
Pada barang-barang elektronik yang dipergunakan tidak terlihat secara langsung bagaimana muatan listrik bergerak. Namun, yang terlihat adalah benda elektronik tersebut dapat berfungsi dan dapat digunakan ketika mendapat aliran listrik. Hal ini seperti pengertian muatan listrik menurut KBBI yaitu suatu muatan dalam sebuah benda yang bisa menghasilkan gaya pada benda lain jika mempunyai muatan listrik.
Penemu Muatan Listrik
Penemuan ini pertama kali diperkenalkan oleh Benjamin Franklin yang melakukan percobaan menggunakan batang karet yang digosok-gosokan pada bulu domba. Kemudian batang karet tersebut didekatkan pada batang kaca, kedua benda tersebut saling tarik menarik. Kesimpulannya saat itu adalah batang karet yang digosokkan pada bulu domba mengandung muatan listrik di dalamnya.
Percobaan sederhana ilmuwan yang juga negarawan Amerika Serikat ini menjadi dasar penemuan tentang listrik lainnya. Sebab dari kegiatan tersebut Franklin juga menyimpulkan jika benda yang saling digosokkan tidak menghasilkan energi listrik yang baru tetapi hanya berpindah muatan listriknya saja.
Simbol Muatan Listrik
Secara internasional muatan listrik memiliki simbol Q dengan Satuan Internasional coulomb (C). Simbol ini berlaku untuk semua jenis muatan listrik baik positif maupun negatif. Simbol dan Satuan Internasional ini berfungsi untuk memudahkan penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan ketika berkaitan dengan elektron, proton dan atom. Sehingga terdapat kesamaan dalam membaca proses dan hasil penelitiannya.
Jenis Jenis Muatan Listrik
Dari sejarah penemuan pengertian muatan listrik yang dilakukan oleh Benjamin Franklin didapatkan bahwa muatan listrik terbagi menjadi dari dua yaitu elektron dan proton. Dalam perkembangannya diketahui jika muatan listrik yang terdapat pada suatu benda tergantung dari jenis muatan listrik yang ada dalam atom-atomnya. Jenis muatan listrik tersebut adalah:
1. Proton atau muatan listrik positif.
Untuk menentukan sebuah benda memiliki jenis muatan listrik positif dapat diketahui dari cara-cara berikut:
- Apabila atom suatu zat cenderung melepaskan elektron maka zat tersebut tersusun oleh muatan listrik positif.
- Sebuah benda memiliki jumlah elektron lebih sedikit .
- Jika sebuah atom benda memiliki jumlah proton yang lebih banyak .
2. Elektron atau muatan listrik negatif.
Menentukan muatan listrik atom sebuah benda yang memiliki elektron lebih banyak dapat diketahui dari:
- Ketika sebuah atom benda cenderung menangkap elektron maka zat atom benda tersebut memiliki jenis muatan listrik negatif.
- Jumlah elektron atom benda tersebut lebih banyak
- Proton atau muatan listrik positif yang dimiliki atom benda tersebut lebih sedikit.
- Hal-hal tersebut dapat terlihat ketika dua buah benda bermuatan listrik didekatkan apabila keduanya saling menarik maka jenis muatan listrik berbeda. Namun, ketika didekatkan saling tolak menolak artinya muatan listrik dua benda tersebut sama. Selain itu, atom benda dapat dikatakan netral jika jumlah proton dan elektron yang dimiliki sama banyaknya.
Ciri Ciri Muatan Listrik
Penggunaan listrik yang mudah dijumpai akan memberikan ciri-ciri muatan listrik yang dapat dikenali dengan mudah. Hal ini karena pemasangan alat elektronik pada muatan listrik yang tidak tepat dapat menyebabkan konsleting listrik. Untuk lebih memahami pengertian muatan listrik berikut ini adalah ciri-ciri yang dapat diketahui:
1. Terdiri dari Dua Jenis
Ciri pertama yang paling umum diketahui adalah muatan listrik terdiri dari dua jenis positif dan negatif. Keduanya dapat berpindah tempat dari suatu benda ke benda lain melalui berbagai cara. Untuk membuktikannya percobaan yang umum dilakukan adalah menggosok-gosokan dua benda. Cara lainnya adalah dengan mendekatkan benda bermuatan listrik pada benda netral.
2. Bersifat Kekal
Muatan listrik pada sebuah benda mengandung hukum kekekalan muatan sebab muatan listrik tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Reaksi yang muncul dari dua benda yang digosokkan hanyalah perpindahan muatan listriknya saja.
3. Dapat Saling Tarik atau Saling Tolak
Mendekatkan muatan listrik pada benda netral akan menunjukkan reaksi dari kedua benda tersebut. Seperti yang telah diketahui, apabila kedua benda tersebut saling menarik maka keduanya mempunyai muatan listrik berbeda. Apabila saling menolak ini disebabkan oleh benda mengandung muatan listrik yang sama.
4. Sebuah Besaran Fisika
Dengan adanya rumus dan satuan internasional muatan listrik yang telah ditetapkan, muatan listrik menjadi sebuah besaran fisika yang dapat dihitung. Sehingga dengan hal ini diketahui muatan proton adalah 1.602 x 10-19 dan elektron mempunyai nilai 1.602 x -10-19.
Untuk menghitung muatan listrik suatu benda gunakan rumus F=(k(q1.q2))/r2. Rumus ini menghasilkan sebuah teori besaran dua buah benda yang saling menarik atau menolak berbanding lurus nilai muatannya tetapi berbanding terbalik dengan jarak keduanya.
Itulah pengertian muatan listrik yang berawal dari penemuan Benjamin Franklin yang sederhana. Kemudian terus berkembang sampai sekarang sehingga listrik menjadi faktor penting dalam kehidupan. Sehingga sikap bijak dalam penggunaan listrik menjadi penting untuk dilakukan agar tidak terjadi krisis listrik.
Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik juga dapat dibedakan menurut jenis arus yang digunakan. Ada dua jenis arus yang umum digunakan dalam rangkaian listrik, yaitu arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC). Arus bolak-balik merupakan arus yang frekuensinya berubah-ubah, sementara arus searah merupakan arus yang frekuensinya tetap.
Selain itu, rangkaian listrik juga dapat dibedakan menurut tingkat tegangannya. Ada dua tingkat tegangan yang umum digunakan dalam instalasi listrik, yaitu tegangan tinggi (high voltage) dan tegangan rendah (low voltage). Tegangan tinggi biasanya digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari sumber utama ke substation, sementara tegangan rendah digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari substation ke rumah atau gedung.
Rangkaian listrik merupakan bagian penting dari sistem instalasi listrik yang membantu menyalakan peralatan listrik dan menyediakan kebutuhan listrik lainnya. Rangkaian listrik juga membutuhkan perawatan dan pemeliharaan yang teratur untuk memastikan kinerja yang optimal dan menghindari kerusakan atau kegagalan pada sistem.
Jenis rangkaian listrik
- Rangkaian sederhana Rangkaian sederhana merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari satu peralatan listrik yang terhubung ke sumber listrik. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan peralatan listrik yang tidak membutuhkan banyak daya atau hanya membutuhkan satu peralatan saja.
- Rangkaian seri Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa peralatan listrik yang terhubung satu sama lain secara berurutan. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan peralatan listrik yang membutuhkan daya yang lebih besar.
- Rangkaian paralel Rangkaian paralel merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa peralatan listrik yang terhubung secara paralel. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan beberapa peralatan listrik secara bersamaan dengan mengalirkan arus listrik secara bersamaan ke setiap peralatan.
- Rangkaian kombinasi Rangkaian kombinasi merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari kombinasi rangkaian seri dan paralel. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan peralatan listrik yang membutuhkan daya yang lebih besar dengan mengalirkan arus listrik secara bersamaan ke beberapa peralatan secara bersamaan.
- Rangkaian jaringan Rangkaian jaringan merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa peralatan listrik yang terhubung secara paralel dan seri. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan peralatan listrik yang membutuhkan daya yang lebih besar dengan mengalirkan arus listrik secara bersamaan ke beberapa peralatan secara bersamaan.
- Rangkaian tak terhingga Rangkaian tak terhingga merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa peralatan listrik yang terhubung secara seri dan terus berulang. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk menyalakan peralatan listrik yang membutuhkan daya yang lebih besar dengan mengalirkan arus listrik secara bersamaan ke beberapa peralatan secara bersamaan.
Pemilihan jenis rangkaian listrik tergantung pada kebutuhan dan jenis peralatan listrik yang akan disalakan. Pemilihan rangkaian yang tepat akan membantu dalam proses penyaluran arus listrik yang lebih efefisien dan menghindari kerusakan pada peralatan listrik. Selain itu, rangkaian listrik juga harus memenuhi standar keamanan yang telah ditetapkan untuk mencegah terjadinya kecelakaan akibat arus listrik yang tidak normal.
Selain jenis rangkaian di atas, terdapat juga beberapa jenis rangkaian listrik lain yang dapat digunakan, seperti rangkaian star, delta, dan hybrid. Rangkaian ini biasanya digunakan dalam instalasi listrik yang lebih kompleks, seperti pada pabrik atau gedung-gedung bertingkat. Pemilihan jenis rangkaian yang tepat tergantung pada kebutuhan dan kondisi instalasi listrik yang ada.
Jalur yang dilalui muatan listrik disebut?
Rangkaian listrik dapat terdiri dari berbagai komponen, seperti saklar, lampu, motor, dan peralatan listrik lainnya. Komponen-komponen tersebut terhubung satu sama lain dengan menggunakan kabel listrik yang mengalirkan arus listrik dari sumber utama ke peralatan listrik yang terhubung dengan rangkaian tersebut.
Rangkaian listrik juga dapat mencakup proteksi, seperti saklar atau relay yang dapat memutuskan arus listrik saat terjadi gangguan. Proteksi ini bertujuan untuk melindungi sistem listrik dari kerusakan akibat arus listrik yang tidak normal.
