Ada begitu banyak alat yang berkaitan dengan muatan listik. Salah satunya adalah alat yang digunakan untuk menimbulkan muatan listrik yang besar yaitu Generator Van De Graff.
Daftar Isi
Apa Alat yang Digunakan untuk Menimbulkan Muatan Listrik yang Besar?
Dalam dunia ilmu fisika tentu seringkali disinggung tentang alat yang mampu memicu muatan listrik. Salah satunya yaitu Generator Van De Graff.
Alat ini dinamakan Generator Van De Graff karena mengambil dari nama penemunya yaitu Robert Jemison Van de Graff.
Ia adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat pada tahun 1829. Alat ini begitu berguna untuk berbagai macam keperluan seperti halnya keperluan di bidang industri apapun.
Bahkan bisa dikatakan bahwa alat ini begitu penting untuk keperluan terkait. Saking pentingnya, bahkan keberadaan alat ini tidak dapat diganggu gugat.
Pengertian Muatan Listrik dan Jenis-Jenisnya
Generator Van De Graff memang benar menjadi suatu alat yang digunakan untuk menimbulkan muatan listrik yang besar. Lantas, apa yang dimaksud dengan muatan listrik?
Muatan listrik adalah muatan yang berada pada suatu benda yang tolak menampik dengan style yang besarnya ditetapkan lewat hukum tertentu.
Pada hakikatnya muatan listrik tidak terbatas hanya pada pemahaman, satuan maupun lambangnya saja. Akan tetapi, jenis-jenis muatan listrik juga relatif beragam.
Setidaknya terdapat dua jenis muatan listrik yang perlu dipahami dengan baik yaitu muatan proton dan elektron.
1. Proton (Muatan Listrik Positif)
Proton atau muatan listrik yang bersifat positif adalah muatan listik yang memiliki karakter sama-sama melakukan tolak-menampik jika benda tersebut didekatkan dengan benda yang bermuatan sejenis.
2. Elektron (Muatan Listrik Negatif)
Sementara itu, elektron atau muatan negatif adalah partikel sub atom yang mempunyai muatan negatif dan sering ditulis sebagai e-.
Listrik Statis dan Listrik Dinamis
Ketika membicarakan alat yang digunakan untuk menimbulkan muatan listrik yang besar, tentu saja juga berkaitan dengan listrik statis dan dinamis.
Listrik statis dan dinamis merupakan energi listrik yang memiliki perbedaan. Perbedaan tersebut diantaranya seperti berikut.
1. Pengertian
Listrik statis adalah energi listrik yang diam pada suatu benda tertentu. Biasanya listrik statis muncul ketika benda mengalami gesekan maupun gosokan.
Sementara itu, listrik dinamis adalah listrik yang bisa bergerak dan biasanya muncul karena adanya arus listrik sama arah maupun arus listrik bolak-balik.
2. Penyaluran Listrik
Listrik statis tidak bisa bisa disalurkan pada suatu rangkaian benda. Namun, hal tersebut berbeda dengan listrik dinamis.
Listrik dinamis dapat disalurkan bahkan mengucur pada serangkaian benda berlistrik. Inilah yang menjadi salah satu perbedaan paling mencolok antara listrik statis dengan listrik dinamis.
3. Peralihan Arus
Perbedaan terakhir antara listrik statis dengan dinamis juga bisa dilihat dari peralihan arus. Listrik statis merupakan listrik yang diam atau tidak mengucur serta memiliki peralihan arus terbatas.
Sedangkan listrik dinamis merupakan jenis energi listrik yang bergerak dengan peralihan arus terus mengucur.
Komponen Generator Van De Graff
Sama halnya seperti benda-benda pemicu muatan listrik lainnya, yaitu alat yang digunakan untuk menimbulkan muatan listrik yang besar Generator Van De Graff juga memiliki komponen penting.
- Dua sisir logam yang lokasinya berada tepat di atas sekaligus di bawah roler sabuk karet. Logam ini memiliki fungsi sebagai elektroda.
- Sabuk karet yang berguna untuk menghantarkan elektron ke kubah logam.
- Motor listrik yang bermanfaat untuk memutar roker maupun menggerakkan sabuk karet.
- Kubah logam utama guna tempat berkumpulnya elektron.
- Cincin baja maupun kubah logam kecil yang berfungsi guna menerima elektron yang lepas dari bagian kubah logam utama.
Proses untuk Menimbulkan Muatan Listrik yang Besar dari Generator Van De Graff
Generator Van De Graff adalah alat yang dibutuhkan untuk berbagai macam keperluan industri. Cakupannya begitu luas.
Persis halnya seperti alat pemicu muatan listrik lainnya, Generator Van De Graff juga memiliki berbagai macam komponen penyusunnya.
Alat ini memakai prinsip kerja seperti yang dikemukakan oleh Thales saat menemukan fenomena listrik statis untuk kali pertama.
Ia menemukan fakta bahwa benda yang semula netral akan berubah menjadi bermuatan jika menggosok-gosokkan dua benda yang jenisnya berbeda.
Jadi, ketika arus listrik mengucur serta menggerakkan motor generator, silinder politena dan berputar-putar, berikutnya menggerakkan sabuk karet.
Gesekan yang terjadi antara sabuk karet dengan silinder politena akan menyebabkan sabuk karet mempunyai muatan yang positif.
- Motor listrik yang dinyalakan pertama kali bertujuan untuk memutar bagian roler yang terhuung dengan bagian sabuk karet sehingga mengakibatkan sabuk karet ikut bergerak.
- Berikutnya sabuk karet bergerak dan menggosok sisir logam pada bagian bawah sehingga menimbulkan muatan listrik negatif pada bagian sabuk karet tersebut.
- Muatan negatif listrik yang berpindah dari sisir logam menuju ke sabuk karet karena gosokan akan dihantarkan menuu ke kubah logam utama.
- Elektrok akan berkumpul di bagian kubah logam utama serta tersebar menuju ke seluruh permukaan bagian luar kubah logam.
- Sisi lain pada sabuk karet yang bergerak menuju bawah akan membawa proton menuju ke tanah untuk kemudian dinetralkan.
- Elektron yang sudah terkumpul banyak akan menimbulkan terjadinya beda potensial tinggi sehingga bisa mencapai 6 MV.
- Ini akan menyebabkan loncatan listrik dari bagian kubah utama ke arah cincin baja sehingga tercipta percikan seperti petir yang kasat mata.
- Generator Van De Graff bisa menyebabkan rambut seseorang berdiri tegak menuju ke arah berlawanan karena adanya perpindahan elektron ke ujung rambut serta saling bertolakan.
Alat yang digunakan untuk menimbulkan muatan listrik yang besar adalah Generator Van De Graff. Karena bermuatan listrik besar, maka sebaiknya selalu berhati-hati ketika menggunakan generator ini.