ELEKTRON

Dari pengamatan jika sisir plastik digosokkan ke rambut atau mistar dari mika digosokkan ke bulu binatang, jika didekatkan pada potongan kertas maka potongan kertas akan tertarik. Dari pengamatan tersebut terdapat dua jenis muatan dan muatan yang sejenis selalu tolak menolak dan muatan tak sejenis selalu tarik menarik. Benyamin Franklin (1706-1790) menyebut dua jenis muatan tersebut muatan positif dan negatif, semua benda terbuat dari atom. Atom terdiri dari elektron bermuatan negatif yang mengitari inti atom yang terdiri dari proton bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Elektron dan proton bermuatan sama besar tetapi beda jenis. Atom normal memiliki cukup elektron untuk mengimbangi proton di inti sehingga atom menjadi netral


muatan
Jika salah satu elektron dipindahkan dari sebuah atom, atom akan menjadi ion bermuatan positif. Elektron adalah materi penyusun muatan yang dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain. Elektron juga dapat berpindah dari benda yang sama, misalnya dalam kawat penghantar.

Contoh elektron pindah dari suatu benda ke benda lain :

  • ketika kita menggosok tongkat plastik dengan bulu, beberapa elektron bulu tersapu bersih, dan pindah ke tongkat plastik sehingga tongkat mendapat muatan negatif dan bulu menjadi muatan positif.
  • Demikian juga dengan sutra yang digunakan untuk menyapu mistar mika, sutra menyapu bersih elektron mistar dan mistar menjadi bermuatan positif.

 

Atom dan Elektron

Semua atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton me-ngandung muatan listrik positif dan neutron tidak mengandung muatan sama sekali. Proton dan neutron berada di dalam inti atom atau disebut nukleus. Di luar nukleus tersebut, ada partikel yang bermuatan negatif, disebut elektron. Atom dari setiap benda yang berlainan, berbeda dengan lainnya berdasarkan  perbedaan jumlah proton, neutron dan elektronnya. Jumlah proton dan elektron yang sama terjadi di dalam suatu atom. Dan hal ini disebut terjadinya keseimbangan secara elektris, dimana muatan positif dan negatif saling menghilangkan satu sama lain. Ketika di dalam suatu atom terdiri dari lebih 2 elektron, maka elektron-elektron tersebut tersusun  pada kulit atom dengan jarak yang bervariasi.arah arus ion positif dan arus elektron bebas

Semua atom terikat bersama-sama oleh kekuatan daya tarik yang besar di antara nukleus (inti atom) dan elektron atom tersebut. Elektron yang berada di kulit terluar dari suatu atom tertarik oleh nukleus (inti atom) dengan daya tarik yang lebih kecil daripada elektron yang lebih dekat dengan nukleus (inti atom). Hal ini memungkinkan atom bisa kehilangan elektron, dimana atom pada kondisi ini disebut sebagai ion, dimana sudah tidak terjadi keseimbangan elektris lagi, tetapi bermuatan positif dan mampu menarik elektron dari atom lain ke dalam dirinya. Elektron yang bisa berpindah dari satu atom ke atom lainnya disebut sebagai elektron bebas seperti gerakan yang acak yang terjadi secara terus-terusan dan tak terbatas. Elektron-elektron bebas ini banyak sekali terdapat di dalam bahan-bahan konduktor.

Kita dapat membuktikan dengan cara memukul besi sekeras-kerasnya, maka akan terlihat percikan-percikan api yang meloncat kesana-kemari. Misal pada rel kereta api saat direm akan tampak percikan-percikan bunga api. Percikan-percikan api ini tidak lain adalah elekron-elektron bebas yang sempat meninggalkan daya tarik-menarik dari ikatan atom besi, dan meloncat keluar bertumbukan dengan udara. Bagaimanapun, jika tekanan secara elektris atau tegangan (voltage) diberikan pada material manapun, maka yang terjadi adalah kecenderungan elektron untuk pindah dengan arah tertentu. Gerakan elektron bebas ini diketahui sebagai aliran, yang mendasari sebuah aliran arus listrik. Dengan begitu, arus merupakan banyak sedikitnya perpindahan dari suatu muatan.

arah arus listrik dan elektron

Konduktor adalah bahan yang berisi elektron yang terikat secara bebas oleh nukleus (inti atom) dan dengan mudah bisa berpindah dari satu atom ke atom lainnya di dalam bahan tersebut. Contoh yang termasuk bahan ini adalah besi, tembaga, emas dan lain-lain.

Isolator adalah bahan, dimana berisi elektron yang terikat dengan kuatnya oleh nukleusnya, sehingga dapat dipastikan bahwa bahan-bahan isolator hampir-hampir tidak dapat dapat mengalirkan aliran listrik. Contoh yang termasuk bahan ini adalah kertas, karet, plastik, gelas, lilin, aspal dan lain-lain.

Semikonduktor adalah bahan, dimana elektron-elektron bebas yang berada di dalam bahan ini sukar dan tidak bebas bergerak, tetapi karena kondisi atau faktor-faktor tertentu maka beberapa elektron yang berada di kulit/orbit luarnya dapat berpindah ke atom lainnya. Kondisi atau faktor-faktor tersebut misalnya adalah pengaruh suhu, cahaya, getaran dan lain-lain. Karena hal inilah maka bahan-bahan yang termasuk semikonduktor dapat menghantarkan aliran listrik. Contoh yang termasuk bahan-bahan ini adalah germanium.

Untuk mempelajari tentang materi keteknikan khususnya listrik dan elektronika, pertama harus didefinisikan besaran yang ada, menyangkut standar satuan, lambang dan singkatan. Tentunya standar yang digunakan merupakan sistem satuan internasional. Dalam suatu rekayasa, gejala fisis harus dapat diungkap secara kuantitatif dan dimengerti secara sama oleh setiap orang. Untuk itu diperlukan seperangkat satuan baku (standar) yang konsisten dan berlaku dimanapun di dunia ini.

Untuk teknik listrik dipakai sistem SI (Sistem internasional) yang me-akai meter sebagai satuan panjang, gram sebagai satuan massa, second/detik sebagai satuan waktu. Besaran dasar lainnya adalah suhu / temperatur, yang dalam sistem SI diukur dalam Kelvin. Untuk mendefinisikan besaran-besaran listrik, diperlukan satuan tambahan dan ampere sebagai satuan arus listrik memenuhi keperluan tersebut. Kandela diperlukan untuk menyatakan besaran intensitas cahaya.

Besaran listrik yang dipelajari pada bagian ini menyangkut apa itu arus listrik (I), tegangan listrik (V), hambatan listrik (R), daya listrik  (P) dan energi listrik (E).

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s