Sifat Listrik dan Konsep Listrik

Listrik adalah bentuk energi yang paling umum. Listrik digunakan untuk berbagai aplikasi seperti penerangan, transportasi, memasak, komunikasi, produksi berbagai barang di pabrik, dan banyak lagi. Tidak ada dari kita yang tahu persis apa itu listrik. Konsep listrik dan teori di baliknya dapat dikembangkan dengan mengamati perilaku-perilaku yang berbeda. Untuk mengamati sifat listrik, diperlukan studi struktur materi. Setiap zat di alam semesta ini terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil yang disebut molekul. Molekul adalah partikel terkecil dari suatu zat dimana semua identitas zat tersebut hadir. Molekul terdiri dari partikel-partikel yang lebih kecil yang disebut atom. Atom adalah partikel terkecil dari unsur yang dapat ada.

Ada dua jenis zat. Zat yang molekulnya terdiri dari atom-atom yang sama disebut unsur. Zat yang molekulnya terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut senyawa. Konsep listrik dapat diperoleh dari struktur atom zat-zat tersebut.

Struktur Atom

Sebuah atom terdiri dari satu inti pusat. Inti ini terbuat dari proton positif dan neutron tanpa muatan. Inti ini dikelilingi oleh sejumlah elektron orbital. Setiap elektron memiliki muatan negatif -1,602 × 10–19 Coulomb dan setiap proton di inti memiliki muatan positif +1,602 × 10 – 19 Coulomb. Karena muatan yang berlawanan, ada gaya tarik antara inti dan elektron-orbital. Elektron memiliki massa yang relatif tidak berarti dibandingkan dengan massa inti. Massa setiap proton dan neutron adalah 1840 kali massa elektron.

Karena nilai modulus setiap elektron dan setiap proton sama, jumlah elektron sama dengan jumlah proton dalam atom netral secara listrik. Sebuah atom menjadi ion bermuatan positif ketika kehilangan elektron dan sebaliknya, sebuah atom menjadi ion bermuatan negatif ketika mendapatkan elektron.

Atom mungkin memiliki elektron yang lemah terikat di orbit terluar mereka. Elektron-elektron ini membutuhkan energi yang sangat sedikit untuk melepaskan diri dari atom induk mereka. Elektron-elektron ini disebut elektron bebas yang bergerak secara acak di dalam zat dan dipindahkan dari satu atom ke atom lain. Sebuah potongan zat yang secara keseluruhan memiliki jumlah elektron dan proton yang tidak sama disebut bermuatan listrik. Ketika jumlah elektron lebih banyak dibandingkan dengan proton, zat tersebut dikatakan bermuatan negatif, dan ketika jumlah proton lebih banyak dibandingkan dengan elektron, zat tersebut dikatakan bermuatan positif.

Sifat dasar listrik adalah, setiap kali tubuh bermuatan negatif terhubung ke tubuh bermuatan positif melalui konduktor, elektron berlebihan dari tubuh bermuatan negatif mulai mengalir ke tubuh bermuatan positif untuk mengkompensasi kekurangan elektron di tubuh bermuatan positif tersebut.
Semoga Anda telah memahami konsep dasar listrik dari penjelasan di atas. Ada beberapa bahan yang memiliki banyak elektron bebas pada suhu ruangan normal. Contoh yang sangat dikenal dari jenis bahan ini adalah perak, tembaga, aluminium, seng, dll. Gerakan elektron-elektron bebas ini dapat dengan mudah diarahkan ke arah tertentu jika perbedaan potensial listrik diterapkan pada potongan bahan-bahan tersebut. Karena banyaknya elektron bebas, bahan-bahan ini memiliki konduktivitas listrik yang baik. Bahan-bahan ini disebut konduktor yang baik. Aliran elektron dalam konduktor dalam satu arah dikenal sebagai arus. Sebenarnya, elektron mengalir dari potensial rendah (-Ve) ke potensial tinggi (+Ve), tetapi arah konvensional arus umumnya dianggap dari titik potensial tertinggi ke titik potensial rendah, sehingga arah konvensional arus berlawanan dengan arah aliran elektron. Dalam bahan non-logam, seperti kaca, mika, slate, porselen, orbit terluar telah lengkap dan hampir tidak ada peluang kehilangan elektron dari cangkang terluarnya. Oleh karena itu, hampir tidak ada elektron bebas dalam bahan jenis ini.
Oleh karena itu, bahan-bahan ini tidak dapat menghantarkan listrik, atau dengan kata lain, konduktivitas listrik bahan-bahan ini sangat buruk. Bahan-bahan seperti ini dikenal sebagai non-konduktor atau isolator listrik. Sifat listrik adalah mengalir melalui konduktor saat perbedaan potensial listrik diterapkan, tetapi tidak mengalir melalui isolator bahkan dengan perbedaan potensial listrik yang tinggi diterapkan.

Sumber: Electrical4u

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk menghapus.