Karakteristik Elemen Listrik

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.

Download buku fisika

Bukan bermaksud untuk mempromosikan pembajakan, tapi ini sekedar sharing informasi. Khususnya bagi adik-adik mahasiswa yang mungkin kesulitan untuk beli buku Fisika yang rata-rata ‘mahal’ untuk ukuran kantong mahasiswa (Mahasiswa yg kaya jangan tersinggung ya?).
Berikut ini beberapa alamat untuk mendownload buku fisika langka (khususnya buku fisika asing berbahasa inggris). Nggak bisa bahasa Inggris ? Makanya belajar dong ? masak kalah sama Malaysia !

• www.ebookee.com (cari judul buku fisika pada kolom pencarian, misalnya “fundamental physics”. Anda akan menemukan banyak buku fisika berformat pdf.
• www.esnips.com (cari buku pada kolom search)
• www.teleread.org
• www.learnerstv.com/physics.php
• www.learnerstv.com
• www.motionmountain.net/text.html
• http://e-library.net/Motion-Mountain-The-Adventure-of-Physics__ebooks10272.htm
• www.freebyte.com/free_ebooks/
• http://tutors4you.com/dwnlds.htm
• http://www.physicsforfree.com/
• http://www.onlinecomputerbooks.com/free-physics-books.php
• BEST ENGLISH EDITION (http://khairulhamdi.wordpress.com/2007/06/21/fisdas/)
  

SIAP DOWNLOAD

1. BUKU FISIKA DASAR oleh M. Satriawan UGM Yogyakarta KLIK DI SINI
2. Fisika MESTAKUNG karangan Prof. Yohanes Surya
3. Buku Mathematical Methods for Physics and Engineering 3ed.pdf KLIK DI SINI
4. Classical Mechanics.pdf KLIK DI SINI
5. Principles of Modern Physics.pdf KLIK DI SINI
6. Fundamentals of Physics, Halliday-Resnick KLIK DI SINI atau KLIK DI SINI
7. Solutions of Fundamentals of Physics, Halliday-Resnick KLIK DI SINI
8. Ruhani Physics (Islam and Science).zip KLIK DI SINI
9. Mathematical Tools for Physics.pdf KLIK DI SINI
10. Essential Physics KLIK DI SINI
11. A Course in Fluid Mechanics with Vector Field Theory.pdf KLIK DI SINI
12. The Feynman Complete Lectures on Physics Vol 1, 2, 3 KLIK DI SINI
13. The Feynman Complete Lectures on Physics Vol 2–536 Pages KLIK DI SINI
14. Modern Physics (zip) KLIK DI SINI
15. The Age of Einstein (pdf) KLIK DI SINI
16. Electricity and Magnetism (lebih dari 200 halaman) KLIK DI SINI
17. Conceptual Physics by Crowell
18. Lagrangian and Hamiltonian Mechanics by M.G. Calkin
19. How to solve physics problems (cara menyelesaikan masalah/soal2 fisika)

Reaksi Elementer dan Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi adalah kumpulan dari beberapa langkah reaksi membentuk reaksi keseluruhan. Kandungan setiap langkah dari mekanisme kesatuan reaksi disebut reaksi elementer, yang terdiri dari beberapa reaksi sederhana. Suatu reaksi elementer menyajikan suatu proses pada tingkat molekul, dapat pula dinyatakan sebagai molekularitas reaksi. Terdiri dari sejumlah spesi terlibat dalam reaksi yang datang, bersamaan membentuk keadaan kritis.

Koordinat reaksi dapt juga disebut sebagai "extent of reaction" [EB Neuman, Chem Reactor Design n Scale Up].
Koordinat reaksi secara umum adalah "nilai mol dari suatu reaktan pembatas pada setiap satu nilai koefisien reaksi".
Nilai koordinat reaksi selalu berubah selama reaksi belum mencapai kesetimbangan.
Apabila suatu reaksi berjalan secara irreversibel, maka dirinya hanya memiliki satu nilai koordinat reaksi (koordinat reaksi pada saat reaksi telah tuntas).

MAri kita lihat definisi berjalan dlm suatu cntoh,
Misalnya ada reaksi A+2B <---> 3C.
Mula2 terdapat 5 mol A dan 5 mol B. Kemudian reaksi tersebut kita selenggarakan..dan misalnya dari koefisien kesetimbangan didapatkan bhw pd kesetimbangan akan terdapat 1mol B.
Mula2 koordinat reaksinya=0 (karena reaksi belum berlangsung),
setelah kesetimbangan tercapai, nilai koordinat reaksinya adalah :

                A    +    2B  <--->  3C
mula          5mol     5mol
Bereaksi    2mol    4mol         6mol
Setimbang 3mol    1mol         6mol

dari perhitungan diatas, nampak bahwa koordinat reaksinya= mol reaktan pembatas / koefisien reaktan pembatas = 4mol / 2 = 2mol 

Kinetika Kimia

Kinetia Kimia adalah bahagian ilmu kimia fisika yang mempelajari laju reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya serta penjelesan hubungannya terhadap mekanisme reaksi.Dalam kimia fisik, kinetika kimia atau kinetika reaksi mempelajari laju reaksi dalam suatu reaksi kimia. Analisis terhadap pengaruh berbagai kondisi reaksi terhadap laju reaksi memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi dan keadaan transisi dari suatu reaksi kimia. Pada tahun 1864, Peter Waage merintis pengembangan kinetika kimia dengan memformulasikan hukum aksi massa, yang menyatakan bahwa kecepatan suatu reaksi kimia proporsional dengan kuantitas zat yang bereaksi.

Kinetika kimia disebut juga dengan istilah dinamika kimia yang diakibatkan karena adanya gerakan molekul-molekul, elemen atau ion dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi sebagai fungsi waktu.


Persamaan Arrhenius memberikan nilai dasar dari hubungan antara energi aktivasi dengan rate proses reaksi. Dari Persamaan Arrhenius ini , energi aktivasi dapat dinyatakan sebagai berikut :

Di dalam ilmu kimia, energi aktivasi merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh Svante Arrhenius, yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi. Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai E_a, dengan satuan kilo joule per mol (KJ/mol).

Terkadang suatu reaksi kimia membutuhkan energi aktivasi yang teramat sangat besar, maka dari itu dibutuhkan suatu katalis agar reaksi dapat berlangsung dengan pasokan energi yang lebih rendah.

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.
Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Jenis-jenis reaksi
Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan banyaknya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya digunakan.

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang struktur tanpa perubahan pada kompoasisi atomnya
• Kombinasi langsung atau sintesis, yang mana dua atau lebih unsur atau senyawa kimia bersatu membentuk produk kompleks:

N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃

• Dekomposisi kimiawi atau analisis, yang mana suatu senyawa diurai menjadi senyawa yang lebih kecil:

2 H₂O → 2 H₂ + O₂

• Penggantian tunggal atau substitusi, dikarakterisasikan oleh suatu unsur digantikan oleh unsur lain yang lebih reaktif:

2 Na(s) + 2 HCl(aq) → 2 NaCl(aq) + H₂(g)

• Metatesis atau Reaksi penggantian ganda, yang mana dua senyawa saling berganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa yang berbeda:

NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → NaNO₃(aq) + AgCl(s)

• Reaksi asam basa, secara luas merupakan reaksi antara asam dengan basa. Ia memiliki berbagai definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan. Beberapa definisi yang paling umum adalah:
  • Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam air melepaskan ion H₃O⁺; basa berdisosiasi dalam air melepaskan ion OH^-.
  • Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H⁺) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius.
  • Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.
• Reaksi redoks, yang mana terjadi perubahan pada bilangan oksidasi atom senyawa yang bereaksi. Reaksi ini dapat diinterpretasikan sebagai transfer elektron. Contoh reaksi redoks adalah:

2 S₂O₃²⁻(aq) + I₂(aq) → S₄O₆²⁻(aq) + 2 I⁻(aq)

Yang mana I₂ direduksi menjadi I^- dan S₂O₃^2- (anion tiosulfat) dioksidasi menjadi S₄O₆^2-.

• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala besar pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam proses pembakaran.

C₁₀H₈+ 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O

CH₂S + 6 F₂ → CF₄ + 2 HF + SF₆

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua jenis produk yang berbeda hanya pada keadaan oksidasinya.

2 Sn²⁺ → Sn + Sn⁴⁺

• Reaksi organik, melingkupi berbagai jenis reaksi yang melibatkan senyawa-senyawa yang memiliki karbon sebagai unsur utamanya.

Sedangkan dari itu semua dikenal
Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berjalannya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki banyak kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berjalan dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang besar akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk membuat reaksi bermulai dan berjalan secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih banyak energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan agar reaksi dapat berjalan. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga ia dapat digunakan kembali.
• Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan agar reaksi dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diperhatikan bahwa beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini disebut sebagai reaksi orde nol.