Friday, 24 February 2012

Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

Muatan
  • ada dua jenis muatan, positif dan negatif
  • Muatan yang sama saling menolak, Muatan yang  berbeda saling tarik menarik
  • Bermuatan positif karena memiliki proton yang lebih banyak dari elektron; Bermuatan negatif karena memiliki elektron yang lebih banyak dari proton.
  • muatan terkuantisasi, dapat diartikan bahwa muatan berasal dari kelipatan integer dari muatan dasar e (notasi muatan).
  • Muatan adalah kekal.
Mungkin hampir semua orang sudah terbiasa dengan tiga konsep yang pertama mengenai muatan, tetapi apakah yang dimaksud dengan muatan yang terkuantisasi? muatan berasal dari kelipatan unit berupa muatan yang terpisah-pisah, direpresentasikan oleh huruf e. Dengan kata lain, muatan berasal dari kelipatan dari muatan berupa elektron atau proton. Keduanya memiliki muatan berukuran yang sama tetapi memiliki tanda yang berbeda. Sebuah proton memiliki muatan + e, sedangkan elektron memiliki muatan -e.

Elektron dan proton bukanlah satu-satunya hal yang membawa muatan. Partikel lain (positron, misalnya) juga membawa muatan dalam kelipatan pada muatan listrik. Namun pada kuliah ini tidak ditujukan pada pembahasan Positron.

 "muatan terkuantisasi" dijelaskan dalam bentuk persamaan, yang ditulis sebagai berikut : 


q = n e

q adalah simbol yang digunakan untuk mewakili muatan sedangkan n adalah bilangan bulat positif atau negatif, dan e adalah muatan elektron, 1,60 x 10-19 coulomb.


HUKUM KEKEKALAN MUATAN

Hukum kekekalan menyatakan bahwa muatan total dari sebuah sistem yang terisolasi adalah tetap konstan.

 
Apabila dalam suatu sistem dimulai dengan memiliki jumlah nilai yang sama antara muatan positif dan negatif, tidak ada yang bisa kita lakukan untuk menciptakan/memberikan lagi lebih dari satu jenis muatan di dalam sistem tersebut atau bahkan jika kita harus membawa muatan dari luar sistem (atau menghapus beberapa muatan dari sistem) . Demikian juga, jika suatu sistem dimulai dengan muatan bersih tertentu, misalnya +100 e, itu akan selalu memiliki e +100 terkecuali jika terjadi suatu interaksi dengan sesuatu yang berada diluar hal tersebut.

muatan dapat diciptakan dan dihancurkan, tetapi hanya dalam segi positif-negatif kedua pasangan tersebut.

Tabel massa partikel dasar dan muatan:







Arus Elektrostatis.

Kekuatan antara dua objek yang bermuatan listrik dapat menjadi sangat besar. Sebagian besar objek memiliki muatan listrik netral (memiliki perbandingan proton dan elektron yang seimbang), mereka memiliki jumlah yang sama untuk muatan positif dan negatif. Jika hal ini tidak terjadi, dunia dimana kita tinggal akan menjadi tempat yang sangat aneh. Karena hal tersebut kita menjadi memiliki banyak kontrol atas bagaimana suatu objek dapat dilewati muatan. Kita dapat memilih bahan yang sesuai untuk dapat digunakan dalam situasi tertentu.



Logam merupakan konduktor yang baik untuk arus listrik, sementara plastik, kayu, dan karet tidak. Mereka disebut isolator. Muatan hampir tidak dapat mengalir melalui isolator seperti halnya melalui konduktor, itulah sebabnya mengapa kita memasang kabel ke soket dinding dengan ditutupi lapisan karet pelindung. Muatan mengalir sepanjang kawat, tapi tidak melalui pelapis untuk sampai kepada Anda.
 
Bahan dibagi menjadi tiga kategori, tergantung pada seberapa mudah mereka akan memungkinkan muatan (yaitu, elektron) mengalir di sepanjang bahan tersebut. Antara lain:
  • konduktor - logam, misalnya 
  • semi-konduktor - silikon adalah contoh yang baik 
  • isolator - karet, kayu, plastik misalnya
Kebanyakan bahan dapat berupa konduktor atau isolator. Perbedaan antara mereka adalah bahwa dalam konduktor, elektron terluar dalam atom terikat sangat longgar pada atom mereka sehingga mereka bebas untuk bergerak diseluruh bagian material. Pada isolator, di sisi lain, elektron jauh lebih erat terikat pada atom, dan tidak bebas mengalir. Semi-konduktor merupakan kelompok peralihan sehingga menjadi sangat berguna, tidak konduktif seperti logam tetapi jauh lebih konduktif dari isolator. Dengan menambahkan kotoran tertentu untuk semi-konduktor dalam konsentrasi yang tepat konduktivitas dapat dikendalikan dengan baik.




Reaksi:

0 komentar:

Post a Comment

Alangkah berbudinya anda, jika sedikit meninggalkan pesan untuk saya...