Listrik Statis

Katakanlah kita mencuri satu elektron dari satu atom dan memberikan elektron kepada atom lain. Satu atom akan memiliki biaya keseluruhan positif dan yang lain akan memiliki keseluruhan biaya negatif. Ketika ini terjadi, dua atom disebut ion . Karena ion memiliki muatan listrik secara keseluruhan, mereka dapat berinteraksi dengan objek lainnya yang dikenakan. Sejak seperti biaya dan mengusir berlawanan biaya menarik, ion positif akan menarik diisi benda negatif, seperti elektron atau ion lain, dan akan mengusir diisi benda positif. Sebuah ion bermuatan negatif akan menarik diisi benda positif, dan akan mengusir benda bermuatan negatif lainnya.

Hal yang sama berlaku untuk objek yang lebih besar. Jika Anda mengambil elektron dari satu objek dan menempatkannya pada objek lain, maka objek pertama akan memiliki biaya keseluruhan positif sedangkan yang kedua akan memiliki keseluruhan biaya negatif. Tergantung pada jenis obyek dan jumlah biaya yang terlibat, listrik kekuatan mungkin cukup untuk menyebabkan objek untuk tetap bersatu. Fenomena ini sering disebut sebagai “listrik statis.”

Ada beberapa cara untuk mencuri elektron dari satu objek dan memberikannya kepada yang lain. Beberapa cara termasuk reaksi kimia, gerakan mekanis, cahaya, dan bahkan panas. Jika Anda menggosok batang kaca dengan sutra, elektron pada batang kaca akan terlempar dari dan dikumpulkan pada sutera. Batang kaca keuntungan positif keseluruhan biaya, dan sutra keuntungan keseluruhan biaya negatif. Dalam baterai, reaksi kimia yang digunakan untuk memaksa elektron dari terminal positif dan menempatkannya pada terminal negatif.

Mengukur Beban

Jumlah keseluruhan biaya listrik yang dimiliki oleh suatu benda diukur dalam coulomb . Satu coulomb adalah kira-kira sama dengan jumlah biaya dimiliki oleh 6000000000000000000 (enam miliar miliar) elektron. Meskipun hal ini mungkin tampak seperti besar di nomor pertama, tidak benar-benar banyak, karena elektron sangat kecil. Hanya untuk memberikan ide, satu coulomb kira-kira jumlah biaya yang mengalir melalui bola lampu watt otomotif-12 dalam satu detik.

Jika jumlah biaya dimiliki oleh dua benda dan jarak antara mereka diketahui, sangat mungkin untuk menghitung jumlah angkatan antara objek dengan menggunakan rumus yang dikenal sebagai hukum Coulomb. Hukum ini ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1784, dan menyatakan bahwa gaya antara dua benda yang dikenakan bervariasi secara langsung sebagai tuntutan dari objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Hukum Coulomb diberikan di bawah ini dalam bentuk formula:


F adalah gaya, dalam Newton.
q dan q ‘adalah tuntutan dari dua benda, dalam coulomb.
r adalah jarak antara obyek, dalam meter.
k adalah sama konstan untuk 8,98755 × 10 9 N m 2 C -2

Tegangan

Setiap kali elektron yang diambil dari satu objek dan ditempatkan pada objek lain, yang menyebabkan ketidakseimbangan biaya, kita mengatakan bahwa tegangan ada. Itulah yang seseorang yang berarti ketika mereka mengatakan sesuatu yang memiliki begitu banyak volt listrik. Mereka menjelaskan perbedaan biaya di dua tempat yang berbeda. Sebuah baterai AA standar memiliki perbedaan dari 1,5 volt antara terminal positif dan negatif, sementara aki mobil memiliki perbedaan dari 12 volt antara dua terminal, dan jenis sehari-hari listrik statis yang menyebabkan hal untuk tetap bersama-sama dan kadang-kadang memberi Anda tersentak saat Anda menyentuh benda logam yang biasanya diukur dalam ribuan volt.

Cara lain untuk memahami tegangan untuk berpikir adalah suatu “medan listrik.” Bayangkan sebuah plat dengan muatan positif berikutnya ke plat dengan muatan negatif. Jika saya menempatkan muatan positif antara piring, medan listrik pelat akan menarik biaya ke sisi negatif. Bayangkan sebuah tempat yang muatan 1 coulomb positif di sebelah plat negatif, dan kemudian tarik ke arah plat positif. Karena listrik menciptakan lapangan kerja dalam arah yang berlawanan, bergerak, memerlukan biaya energi. Jumlah energi tergantung pada jarak antara pelat dan kekuatan medan listrik diciptakan oleh piring. Kami menyebutnya energi ini “tegangan.” Medan listrik itu Satu volt adalah jumlah energi dalam joule diperlukan untuk memindahkan 1 coulomb biaya melalui medan listrik. Secara matematis, 1Volt = 1Joule / 1Coulomb.

Volt berguna, karena mereka rapi menjelaskan ukuran dan kekuatan dari segala bidang listrik. Memvisualisasikan medan listrik antara dua pelat sederhana adalah mudah, tetapi visualisasi lapangan di sirkuit yang rumit dengan baterai, motor, bola lampu, aktif dan sangat sulit. Sirkuit seperti ini menjelaskan seluruh bidang listrik dengan satu nomor.