Learn to Be A True Muslimah

Elektron dalam Listrik, Benarkah Mengalir?

Posted on: 1 April 2013

Bismillah..

Saya sangat menyukai fisika. Karena sangat sukanya, bisa jadi saya senyum-senyum sendiri ketika membaca buku fisika, bahkan akhirnya menangis.. karena takjub dengan keindahan dan keagungan ilmu Allah..

 

Suatu hari ketika membaca buku fisika SMP, tiba-tiba saja muncul pertanyaan:

Dalam suatu rangkaian listrik tertutup, apakah elektron benar2 mengalir dalam penghantar? Atau hanya rentetan tolak-menolak antar elektron hingga mencapai ujung penghantar yang lain?

Setelah mencari tahu dan bertanya-tanya, alhamdulillah akhirnya didapatkanlah jawaban yang sangat indah ini.. Semoga suatu saat saya bisa menjadi seperti beliau, sangat pandai dalam ilmu fisika dan religius.. seperti dosen2 fisika saya di Solo..

Jawaban:

Kita bayangkan ada 2 kelereng mengalir di  dalam pipa, dan ada aliran air mengalir di dalam pipa. Aliran elektron lebih mirip dengan aliran air di dalam pipa. Pada awalnya elektron tersebut bergerak random dengan kecepatan yang sangat tinggi, kemudian ketika ada medan listrik , timbul gaya listrik yang menyebabkan elektron tersebut bergerak dalam satu arah  dengan kecepatan yang jauh lebih rendah, dalam istilah fisika disebut dengan drift velocity.

 

Sebelum mengalir,  sekelompok elektron menumbuk elektron yang lain dengan  jeda waktu tertentu, T,  yang disebut karakteristik time, semakin besar nilai  T tersebut maka  semakin bagus daya hantar logam tersebut. Nilai tho ini ada hubungannya dengan conduktivity (daya hantar).

 

Jadi aliran elektron seperti aliran air di dalam pipa , sebagai gambaran kecepatannya  0.1 m /jam.

 

= = = = =

 

Dua kelereng dan air adalah contoh aliran elektron. Banyak yang memberikan contoh  animasi aliran elektron hanya aliran  beberapa partikel, yang mempunyai space yang jauh,seperti 2 kelereng. Ini contoh yang kurang tepat.

 

Contoh aliran elektron yang lebih tepat adalah aliran air, ini ada gambar berhubungan dengan aliran elektron

http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/2.html

Pada awalnya sekelompok elektron bergerak random ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi 10^5 m/s, tetapi  ada elektron-elektron lain yang juga bergerak random sehingga  secara makroskopis  vektor kecepatan elektron-elektron tersebut saling menghilangkan. Kemudian dengan adanya medan listrik elektron-elektron tersebut menjadi searah.Kecepatan mengalirnya tergantung dari besarnya medan listrik sumber.
Sebelum menumbuk elektron yang lain sekelompok elektron dipercepat dengan gaya  listrik F= e.E,

 

e= muatan elektron ,

E= medan listrik dan

gaya   F= m.a ,

m= masa elektron,

a = percepatan

 

sehingga
a= e.E/m   , dan a= v/T ,

 

v = kecepatan elektron pada waktu T,

T adalah jeda collision, tumbukan, atau charakteristik time.
e.E/m=v/T,   v= e.E.T/m

arus didefenisikan sebagai I= q/t,

q= muatan= n.e, n= jumlah elektron,

arus yang mengalir pada penampang seluas A
I= n.e.A.v, dan J didefenisikan sebagai curren density J= I/A

sehingga

J=n.e.v =(n.e^2.T).E=(conductivity) .E

karena itulah kenapa dikatakan karakteristik time berhubungan dengan konduktivity.

 

Iklan

1 Response to "Elektron dalam Listrik, Benarkah Mengalir?"

This is one awesome blog post. Keep writing. afegdeceagea

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

Arsip

Statistik Blog

  • 616,336 hits
%d blogger menyukai ini: