Pada postingan sebelumya kita sudah memposting mengenai bagaimana benda bisa bermuatan listrik, bagaimana membuat benda agar bermuatan listrik, bagaimana sifat-sifat muatan listrik, dan apa pengertian hukum Coulumb. Pada kesempatan ini kita akan membahas penerapan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari. Akan tetapi Mafia Online hanya membahas petir dan Generator Van de Graff. Oke langsung saja ke pembahasan.
Siapa yang tidak tahu petir atau halilintar? Hampir semua orang mengenal petir. Setiap akan turun hujan biasanya ada petir. Tahukah Anda bahwa petir merupakan listrik statis. Bagaimana bisa terjadi petir dan bagaimana menangkalnya agar rumah anda tidak terkena sambaran petir?
Sebelum teradinya hujan badai, awan biasanya dalam kondisi netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Pada saat terjadi hujan badai, terjadi gesekan antara partikel-partikel awan dengan udara sehingga menyebabkan awan bermuatan listrik. Apabila awan melewati gedung yang tinggi, muatan negatif di dasar awan akan menginduksi bangunan gedung hingga muatan positif bergerak ke atas terkumpul di puncak gedung. Adapun, muatan negatif ditolak ke dasar gedung.
Perbedaan jenis muatan antara awan dengan puncak gedung menyebabkan medan listrik. Apabila muatan pada awan bertambah, gaya elektrostatis akan memaksa muatan negatif meloncat secara tiba-tiba dari dasar awan ke puncak gedung yang disertai dengan bunga api listrik. Apabila hal itu terjadi, maka dikatakan gedung tersambar petir. Pelepasan muatan listrik secara tiba-tiba menghasilkan bunga api listrik yang disebut petir. Loncatan muatan melalui udara menghasilkan cahaya sangat kuat dan panas yang menyebabkan udara memuai mendadak. Pemuaian udara yang mendadak menghasilkan bunyi ledakan menggelegar yang disebut guntur. Petir dapat terjadi dari awan ke bumi, dari bumi ke awan, atau dari awan ke awan.
Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir merupakan listrik statis adalah Benjamin Franklin pada tahun 1700. Dalam penyelidikannya, dia mengungkapkan bahwa listrik statis dapat bergerak cepat pada bahan-bahan tertentu dan permukaan runcing lebih banyak menarik elektron daripada permukaan datar. Bagaimanakah menyelamatkan bangunan tinggi dari bahaya petir?
Untuk menghindari bahaya petir di atas gedung perlu dipasang penangkal petir yang terbuat dari tembaga yang ditancapkan ke dalam tanah. Adapun, tembaga yang berujung runcing dipasang pada ujung bangunan.
2. Generator Van de Graff
Generator Van de Graff adalah mesin pembangkit listrik yang biasa dipakai untuk penelitian di laboratorium. Menurut Wikipedia, Generator Van de Graff ditemukan oleh Robert Jemison Van de Graaff.Robert Jemison yang merupakan seorang fisikawan berkebangsaan Amerika Serikat.
Meskipun jarang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, kamu dapat mengetahui perihal generator tersebut melalui uraian berikut. Generator Van de Graff terdiri atas:
Meskipun jarang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, kamu dapat mengetahui perihal generator tersebut melalui uraian berikut. Generator Van de Graff terdiri atas:
- dua ujung runcing yang terdapat di bagian atas dan bawah,
- sebuah silinder logam yang terdapat di bagian bawah,
- sebuah silinder politilen yang terdapat di bagian atas,
- sabuk karet yang menghubungkan kedua silinder,
- konduktor berongga berbentuk bola (kubah).
Generator Van de Graff prinsip kerjanya sama dengan menghasilkan muatan listrik dengan cara menggosok (metode gesekan). Gesekan antara sabuk karet dengan silinder logam bagian bawah menimbulkan muatan listrik negatif pada sabuk karet. Gesekan antara sabuk karet dengan silinder politilen bagian atas menimbulkan muatan listrik positif pada sabuk karet.
Gerakan sabuk karet ke atas membawa muatan negatif mengalir ke kubah melalui ujung runcing di bagian atas. Elektron akan tersebar menempati seluruh permukaan kubah. Pada kubah bagian dalam tidak terdapat elektron. Adapun, gerakan sabuk karet ke bawah membawa muatan positif. Muatan positif sabuk karet ini mengalir melalui ujung runcing bawah ke tanah untuk dinetralkan. Silinder logam bawah dijalankan dengan motor listrik, sehingga sabuk karet terus-menerus bergerak, menghasilkan muatan negatif mengalir ke kubah, sehingga terbentuk muatan listrik yang besar pada kubah generator Van de Graff.