Konduktor
Beberapa jenis
bahan ‘mengizinkan’ elektron-elektron untuk mengalir melewatinya. Bahan-bahan
semacam ini disebut sebagai konduktor
(atau penghantar). salah satu bahan
konduktor yang paling dikenal dan paling banyak digunakan adalah tembaga. Tembaga
menghantarkan arus listrik dengan baik karena elektron-elektron dari
atom-atomnya dapat melepaskan diri dengan mudah dari ikatan atom-atom tersebut.
Didalam logam
tembaga, atom-atom (lingkaran-lingkaran besar pada gambar diatas) tersusun
dalam bentuk baris dan kolom-kolom beraturan, yang disebut sebagai kisi-kisi atom (Lattice).
Elektron-elektron yang telah melepaskan diri dari atom-atom
(lingkaran-lingkaran kecil) dapat bergerak bebas diruang-ruang yang terdapat
diantara atom-atom tembaga.
apabila kita
menyambungkan baterai ke ujung-ujung sebuah lempengan tembaga, terminal negatif
baterai akan memberikan elektron-elektron ke salah satu ujung lempengan
tembaga. Terminal positif baterai akan menerima elektron-elektron dari ujung
lempengan yang berlawanan. Elektron-elektron akan tertarik oleh muatan positif
(yang berlawanan dengan muatannya).
Aliran
elektron-elektron disepanjang lempengan tembaga disebut sebagai arus listrik. Aliran ini bergerak dari
negatif ke positif.
Ion-ion didalam larutan
Ketika suatu jenis garam semisal sodium klorida dilarutkan didalam air, beberapa diantara molekul-molekulnya akan terurai menjadi dua atom, yaitu sodium dan klorin.
Satu elektron
dari atom sodium akan berpindah ke atom klorin. Atom klorin (karena menerima
satu elektron) akan menjadi bermuatan negatif. Atom sodium (karena kehilangan
sebuah elektron) akan menjadi bermuatan positif :
Atom-atom sodium
dan klorin yang bermuatan ini disebut sebagai ion.
Catatan : simbol-simbol untuk beberapa unsur kimia
CL = klorin O = oksigen Na = sodium
Cu = Tembaga S = belerang
Dengan cara yang sama, ketika tembaga sulfat
dilarutkan didalam air, beberapa molekulnya akan terurai menjadi ion tembaga
dan ion sulfat :
Dalam kasus
tembaga sulfat, ion-ion sulfat menerima dua buah elektron dan menjadi bermuatan
negatif. Ion tembaga kehilangan dua buah elektron dan menjadi bermuatan
positif.
Ketika
molekul-molekul suatu bahan terurai menjadi dua buah ion, kita mengatakan bahwa
subtansi tersebut mengalami ionisasi.
Ion-ion didalam gas
Gas-gas juga
dapat mengalami ionisasi. Lampu neon reklame terdiri dari tabung kaca yang
berisi gas neon. Gas neon tersebut berada dalam tekanan yang rendah. Beberapa
atom neon akan kehilangan sebuah elektron dan menjadi ion-ion bermuatan positif
:
Ketika arus
mengalir melalui tabung kaca, elektron-elektron akan bergerak dengan cepat di
sepanjang tabung dan menumbuk ion-ion neon. Ion-ion tersebut akan berpijar
dengan pancaran cahaya kemerahan yang terang.
Lampu-lampu neon
digunakan sebagai lampu-lampu penanda (termasuk untuk reklame) dan juga sebagai
lampu-lampu indikator. Gas-gas lainnya, seperti misalnya argon dan kripton,
juga dapat terionisasi sehingga dapat digunakan didalam lampu. Gas-gas ini
menghasilkan beragam warna yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai bentuk lampu
iklan yang berpijar.
Arus listrik
Arus listrik
adalah aliran muatan negatif (elektron-elektron) dari kutub negatif ke kutub
positif.
Dalam
elektronika, kita biasanya mengasumsikan bahwa arus listrik mengalir dari kutub
positif ke kutub negatif. Meskipun kejadian yang sesungguhnya tidak demikian,
sebagian besar kalangan menerima kebenaran asumsi ini.
Gagasan mengenai
arus yang mengalir dari positif ke negatif dikenal sebagai konsep arus
konvensional. Pada bagian-bagian selanjutnya, apabila kita mengatakan ‘arus’,
maka kita merujuk ke arus yang konvensional yang mengalir dari kutub positif ke
kutub negatif.
Elektron-elektron
adalah pembawa muatan listrik negatif.
Ketika arus mengalir melalui suatu zat berbentuk gas atau melalui sebuah larutan,
terdapat kemungkinan bahwa muatan-muatan listrik positif ikut mengalir.
Muatan-muatan listrik positif. seperti misalnya neon (Ne+), sodium
(Na+) dan tembaga (Cu++).
Elektron-elektron
membawa muatan negatif dari kutub negatif ke kutub positif. Pada saat yang
bersamaan , ion-ion positif membawa muatan dari kutub positif ke kutub negatif.
Hal ini mengindikasikan terjadinya aliran muatan dua-arah.
Semikonduktor
Bahan-bahan konduktor terbaik adalah logam. Tembaga adalah jenis konduktor yang terbaik yang paling umum digunakan karena bahan ini mengantarkan muatan listrik lebih baik dibandingkan bahan logam manapun, kecuali perak. Namun perak terlalu mahal harganya untuk dimanfaatkan dalam skala besar. Kawat-kawat tembaga dipergunakan didalam hampir seluruh rangkaian elektronik yang ada. Jalur-jalur pada sebuah papan rangkaian juga terbuat dari tembaga.
Konduktor
terbaik sesudah tembaga adalah alumunium. Bahan logam ini seringkali digunakan
untuk saluran-saluran daya listrik, karena bobotnya yang ringan dan harganya
yang murah . Bahan ini tidak sekuat tembaga, sehingga beberapa helai kawat baja
harus disertakan bersamanya didalam kabel-kabel alumunium.
Karbon adalah
bahan bukan logam namun memiliki peran yang cukup penting sebagai konduktor.
Karbon tidak menghantarkan muatan listrik sebaik bahan-bahan logam.
Batang-batang karbon digunakan dalam pembuatan jenis-jenis sel energi tertentu.
Karbon juga digunakan dalam pembuatan resistor-resistor.
Larutan semisal
garam didalam air juga merupakan konduktor yang cukup baik. Sebagian besar
tubuh manusia terdiri dari larutan semacam ini, sehingga tubuh manusia
merupakan konduktor listrik yang cukup baik. Hal ini merupakan alasan mengapa
kita harus berhati-hati dalam menangani berbagai perangkat listrik dan ketika
bekerja dengan muatan listrik didalam laboratorium. Bahkan arus yang berukuran
relatif kecil sekalipun, apabila mengalir melalui tubuh dapat melumpuhkan dan
bahkan membunuh anda. listrik dapat juga menyebabkan luka bakar yang sangat
parah.
Sekian artikel tentang Apa itu Listrik Statis dan Arus Listrik?, Silahkan baca artikel kami lainnya di peralatanelektromedik.com terima kasih sobat elektromedis yang sudah membaca artikel kami semoga bermanfaat.