Karakteristik Elemen Listrik
Tujuan
- Menyelidiki suatu hubungan antara Arus dengan Tegangan dari beberapa komponen listrik seperti Resistor, Dioda, dan Semikonduktor.
- Mengenal bahan-bahan yang dibuat berdasarkan Hukum Ohm
- Mengetahui prinsip dan cara kerja suatu komponen-komponen Listrik
Teori Awal
Kita tidak dapat mengatakan apa sebenarnya muatan listrik; kita hanya dapat menjelaskan sifat-sifatnya dan perilakunya. Orang Yunani kuno pada tahun 600 sebelum masehi telah menemukan bahwa bila mereka menggosok amber (semacam resin) dengan wol, maka amber itu akan dapat menarik benda-benda lain. Sekarang ini kita mengatakan bahwa amber itu telah mendapat muatan listrik netto, atau menjadi bermuatan. Kata listrik itu sendiri diturunkan dari kata Yunani electron, yang berarti amber. Bila anda menggosokkan sepatu Anda melewati sebuah permadani nilon, Anda menjadi bermuatan listrik, dan Anda dapat member muatan sebuah sisir dengan melewatkannya melalui rambut yang kering.
Salah satu sifat atau karakteristik dari sebuah muatan listrik adalah muatan tersebut dapat bergerak dengan mudah dari satu daerah ke daerah lain dalam medium tertentu. Beberapa bahan yang ada di dunia ini memungkinkan muatan listrik bergerak dengan mudah dalam bahan tersebut. Misalkan sebuah kawat tembaga yang ditopang oleh sebuah batang gelas. Misalkan Anda menyentuhkan satu ujung kawat itu dengan sebuah batang plastic yang bermuatan dan mengikatkan ujung yang lainnya pada sebuah bola logam yang pada mulanya tidak bermuatan; kemudian anda memindahkan batang bermuatan itu dan kawat tersebut. Jika Anda membawa sebuah benda bermuatan lainnya ke dekat bola tersebut maka bola itu akan ditarik atau ditolak. Hal tersebut memperlihatkan bahwa bola tersebut mendapat muatan listrik yang terjadi akibat perpindahan muatan listrik tersebut sehingga bola tersebut menjadi bermuatan.
Kawat itu dinamakan konduktor listrik. Jadi, konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan muatan listrik dengan baik. Nah, jika Anda mengulangi eksperimen tersebut dan anda menggunakan sebuah pita karet sebagai pengganti kawat tersebut, Anda mendapatkan bahwa tidak ada muatan yang berpindah ke pita karet tersebut. Bahan-bahan yang serupa dengan pita karet itu dinamakan dengan Isolator.
Sebagian besar logam adalah konduktor yang baik, sedangkan sebagian besar bahan non-logam adalah isolator. Di dalam logam padat seperti tembaga, satu atau lebih elektron sebelah luar dalam setiap atom menjadi tidak terikat dan dapat bergerak secara bebas di seluruh bahan itu. Gerak elektron bermuatan positif dan inti-inti yang bermuatan positif itu sendiri terikat dalam kedudukan yang hampir tetap di dalam bahan tersebut. Dalam isolator tidak ada, atau sangat sedikit, elektron bebas, dan muatan listrik tidak dapat bergerak secara bebas melalui bahan tersebut. Nah, bahan semikonduktor adalah bahan yang memiliki sifat-sifat di antara sifat konduktor baik dan sifat isolator baik.
