PERKEMBANGAN LISTRIK DAN MAGNET

PERKEMBANGAN LISTRIK DAN MAGNET

Tujuan           :

1.      Untuk Menjelaskan perkembangan listrik magnet perdiode pertama.

2.      Untuk Mengetahui pendapat Thales mengenai batu amber.

3.      Untuk Mengetahui pendapat Theophratus.

4.      Untuk Menerangkan pendapat William Gilbert

5.      Untuk Mengetahui teori Thomas Brown.

6.      Untuk Mendeskripsika perkembangan listrik dan magnet periode kedua.

7.      Untuk Menjelaskan teori Otto Von Guericke.

8.      Untuk Menerangkan apa yang ditemukan Stephen Gray.

9.      Untuk Mengeatahu pendapat Charles Dufay.

10.  Untuk Menjelaskan apa yang dirumuskan oleh Benjamin Franklin.

11.  Untuk Menerangkan pendapat dari Joseph Priestley.

12.  Untuk Mendeskripsikan percobaan, penelitian dan penemuan dari Charles Augustin de Coloumb.

13.  Untuk Mengetahui Hukum Coloumb.

14.  Untuk Menjelaskan perkembangan listrik dan magnet periode ketiga.

15.  Untuk Menjelaskan hasil percobaan Luigi Galvani.

16.  Untuk Menerangkan hasil penemuan dari Alessandro Volta.

17.  Untuk Menjelaskan hasil pengamatan Hans Christian Oersted.

18.  Untuk Menerangkan apa yang dikemukakan dengan oleh Andre Marie Ampere.

19.  Untuk Mengetahui hasil penemuan George Simon Ohm mengenai Hukum Ohm.

20.  Untuk Menerangkan pendapat Joseph Henry mengenai medan magnet.

21.  Untuk Mendeskripsikan biografi Michael Faraday dan pendapatnya.

22.  Untuk Mengenal pendapat dari James Prescott Joule.

23.  Untuk Mendeskripsikan perkembangan listrik dan magnet periode keempat.

24.  Untuk Menjelaskan penemuan James Clerk Maxwell.

25.  Untuk Menerangkan pendapat Heartz.

Pertanyaan:

1.      Jelaskan bagaimana perkembangan listrik dan magnet periode pertama!

2.      Sebutkan pendapat dari Thales dan Thephratus!

3.      Jelaskan bagaimana perkembangan listrik dan magnet pada periode kedua!

4.      Jelaskan apa saja gagasan William Gilbert!

5.      Apa pendapat dari Thomas Brown?

6.      Terangkan bagaimana pendapat dari Otto Von Guricke!

7.      Apa yang ditemukan oleh Stephen Gray?

8.      Apa yang diamati olehCharles Dufay?

9.      Jelaskan perumusan mengenai listrik magnet oleh Benjamin Franklin!

10.  Apa yang dikemukakan oleh Joseph Pristley?

11.  Jelaskan penemuan dari Charles Augustin de Coloumb!

12.  Jelaskan perkembangan listrik dan magnet pada periode ketiga!

13.  Terangkan apa-apa yang ditemukan oleh Luigi Galvani!

14.  Bagaimana cara Alessandro Volta menciptakan baterai pertama?

15.  Apa yang berhasil ditemukan oleh Hans Christian Oersted?

16.  Deskripsikan biografi dari Michael Faraday!

17.  Jelaskan apa yang dikemukakan oleh George Simon Ohm!

18.  Bagaimana hasil penemuan yang dilakukan oleh Joseph Henry?

19.  Jelaskan apa yang didemonstrasikan oleh James Prescott Joule!

20.  Jelaskan perkembangan lisrtik dan magnet pada periode keempat!

21.  Deskripsikan bagaimana penemuan dari James Clerk Maxwell!

22.  Apa yang dibuktkan oleh Hertz!

Peta Konsep   :

Pembahasan  :

I.                   Perkembangan listrik magnet periode I (zaman purbakala sd 1500-an)

Pada 600 SM, seorang ahli filsafat yunani yang bernama Thales dari militus menjelaskan bahwa batu amber tersebut mempunyai kekuatan. Sementara itu, ahli filsafat lainnya, Theophratus mengemukakan bahwa ada benda lain yang juga mempunyai kekuatan seperti batu amber.

Sampai akhirnya pada 1600 M, seorang dokter dari inggris, Willian gilbert dalam bukunya mengemukakan bahwa selain batu amber masih banyak lagi benda-benda yang dapat di beri muatan dengan cara di gosok. Oleh Gilbert benda-benda tersebut di beri nama “ electrica” . Kata electrica ini diambil dari bahasa yunani “electron” yang artinya amber. Setelah itu, baru pada 1646, seorang penulis dan dokter dari inggris, Thomas Brown menggunakan istilah electricity yang di terjemahkan listrik dalam bahasa Indonesia. Setelah era Thomas Brown, dunia kelistrikan berkembang pesat. Berbagai penemuan penting mulai bermunculan.

II.                Perkembangan listrik magnet periode II (sekitar 1550-1800 M)

               Sekitar tahun 1672 ,Ahli fisika jerman yang Bernama Otto Von Guericke menemukan Bahwa listrik dapat mengalir melalui suatu zat. Saat itu ,zat yang Ia gunakan adalah sejenis benang linen, selain itu ,Guericke juga menemukan mesin pertama yang dapat menghasilkan muatan-muatan listrik

               Pada awal tahun 1700-an,peristiwa hantaran listrik juga di temukan oleh Stephen Gray dan Ia juga berhasil mencatat beberapa benda yang bertindak sebagai konduktor dan insolator listrik. Sementar Charles Dufay secara terpisah mengamati bahwa muatan listrik terdiri dari dua jenis. Ia juga menemukan fakta bahwa muatan listrik yang sejenis akan tolak menolak, sedangkan muatan listrik yang berbeda jenis akan tarik menarik.

               Pada tahun 1752-an ilmuan amerika, Benjamin Franklin merumuskan teori bahwa listrik merupakan sejenis fluida (zat alir) yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lain. Franklin juga menjelaskan bahwa kilat merupakan salah satu gejala kelistrikan

               Pada tahun 1766 ahli kimia inggris, Joseph Priestley membuktikan secara eksperimen bahwa gaya di antara muatan- muatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara muatan-muatan tersebut. Selain itu ahli fisika perancis, Charles Augustin de Coloumb berhasil menemukan alat untuk menentukan gaya yang berinteraksi muatan-muatan listrik. Alat ini di namakan neraca torsi.

Percobaan awal Coulomb meliputi tekanan yang bisa memecahkan suatu benda (1773) dan ini adalah awal ilmu modern tentang kekuatan benda-benda. Karyanya di bidang listrik dan magnet yang membuatnya begitu terkenal, baru diterbitkan dalam serangkaian makalah antara tahun 1785 dan 1789. Melakukan percobaan dengan magnet kompas, ia langsung melihat bahwa gesekan pada sumbu jarum menyebabkan kesalahan. Ia membuat kompas dengan jarum tergantung pada benang lembut. Dan ia menarik kesimpulan; besarnya puntiran pada benang haruslah sama dengan kekuatan yang mengenai jarum dari medan magnetik bumi. Ini mengawali penemuan Timbangan Puntir, untuk menimbang benda-benda yang sangat ringan. Timbangan puntir tadi membawa Coulomb ke penemuannya yang paling penting. Dengan menggerakkan dua bulatan bermuatan listrik di dekat timbangan puntir, ia menunjukkan bahwa kekuatan di antara kedua benda itu berbeda-beda jika kedua benda itu saling menjauh.

Ia mempelajari akibat gesekan pada mesin-mesin dan menampilkan teori tentang pelumasan. Semua ini, bersama pandangannya tentang magnet, diterbitkan di Teori tentang Mesin Sederhana pada tahun 1779. Dari tahun 1784 sampai 1789, saat bekerja di berbagai departemen pemerintah, ia terus meneliti elektrostatika dan magnet. Tahun 1785 keluarlah hukum Coulomb; daya tarik dan daya tolak kelistrikan antara dua benda yang bermuatan listrik adalah perkalian muatannya dengan kuadrat terbalik dari jaraknya.Rumus ini sangat mirip dengan hukum gravitasi Newton.

Di Blois, Coulomb meneliti sifat muatan listrik pada benda dan diketemukannya bahwa muatan tersebut hanya ada pada permukaan benda. Didapatkannya pula bahwa daya magnet juga mengikuti hukum kuadrat terbalik seperti daya listrik statis.

III.             Perkembangan listrik magnet periode III( 1700-1830 M)

Pada tahun 1791, ahli biologi Italia, Luigi Galvani mengumumkan hasil percobaannya yaitu otot pada kaki katak akan berkontraksi ketika di beri arus listrik. Dia memulai berbagai percobaan untuk menguji apa pengaruh listrik terhadap otot. Pada masa itu baterei belum di kenal. Karena itu galvani menggunakan mesin untuk menghasilkan listrik. Dia mengalirkan listrik melalui kaki katak dan melihat bahwa kaki katak itu bergerak. Dia menyentuh kaki katak dengan pengait tembaga yang digantungkan pada rel besi dan kaki itu mengendut. Dia berpikir bahwa dia menemukan “listrik hewan” padahal sesungguhnya dia menemukan titik awal penemuan baterei sederhana. Namun, demikian dia benar ketika mengatakan bahwa otot kita bekerja dengan menggunakan listrik.

Pada tahun 1800, ilmuan Italia, Alessandro Volta menciptakan baterai pertama. Volta bersahabat dengan ilmuwan terkemuka Luigi Galvani. Galvani menceritakan kepada Volta mengenai eksperimen membingungkan yang telah dia lakukan. Akhirnya pada tahun 1800, Alessandro Volta membuat penemuan besar. Volta membuktikan bahwa persentuhan antara kuningan dan besi menghasilkan tenaga listrik dan menyebabkan otot itu bergerak. Volta melakukan banyak sekali percobaan dengan berbagai jenis logam. Dia membuat tumpukan koin dari dua jenis metal yang berbeda, memisahkan koin dengan kartu yang telah direndam dalam larutan garam dan menghasilkan arus listrik. Inilah baterai yang pertama atau yang disebut elemen volta.Sebagai penghargaan atas jasa-jasanya dalam bidang kelistrikan, Napoleon memberinya gelar bangsawan pada 1801. Satuan tegangan listrik disebut “volt” sebagai penghormatan atas jasa-jasanya.

Seorang ilmuwan Inggris, Michael Faraday, adalah orang pertama yang menyadari bahwa arus listrik dapat dihasilkan dengan melewatkan magnet melalui kawat tembaga. Itu adalah penemuan yang menakjubkan. Hampir semua listrik kita gunakan saat ini dibuat dengan magnet dan kumparan dari kawat tembaga di raksasa pembangkit listrik. Kedua generator listrik dan motor listrik didasarkan pada prinsip ini. Sebuah generator mengubah energi gerak menjadi listrik.Sebuah motor mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

Pada tahun 1819, ilmuan Denmark, Hans Christian Oersted mendemonstrasikan bahwa arus listrik dikelilingi oleh medan magnet. Pada tahun 1819 Oersted mengamati bahwa magnet jarum yang diletakkan dibawah penghantar yang dialiri arus listrik ternyata menyimpang secara tegak lurus. Penemuan inilah yang mengawali penelitian tentang hubungan listrik dan magnet (elektromagnetika). Selain sumbangannya memelopori bidang tersebut, Oersted juga merupakan orang pertama yang menemukan cara untuk memurnikan aluminium dari bijih bauksit.

Tidak lama kemudian Andre Marie Ampere mengemukakan hukum yang menjelaskan arah medan magnet yang di hasilkan oleh arus listrik. Ampere adalah orang pertama yang mengembangkan alat untuk mengukur besaran-besaran listrik. Selain itu, ia juga orang pertama yang mengamati bahwa dua batang konduktor yang diletakkan berdampingan dan keduanya mengalir arus listrik searah akan saling tarik menarik sedangkan jika berlawanan arah akan saling tolak.

Pada tahun 1827, Ilmuan jerman, George Simon Ohm menjelaskan kemampuan beberapa zat dalam menghantarkan arus listrik dan mengemukakan hukum Ohm tentang hantaran listrik. Pada tahun 1817 dia mengajar matematika dan fisika di sebuah sekolah Jesuit di Cologne, Jerman, dia melakukan beberapa riset orisinal mengenai listrik. Barulah tahun1827 dia menerbitkan Sirkuit Galvani Secara Matematis (The galvanic Circuit Treated Mathematically). Buku ini membuat penjelasan tentang penemuan hukumnya yang sangat terkenal yang memperlihatkan bahwa arus yang mengalir dalam sirkuit listrik sebanding dengan voltase. Hukum inilah yang dikenal dengan nama Hukum Ohm. Tahanan listrik dalam sirkuit listrik dihitung dengan satuan yang disebut “ Ohm” yang diambil dari namanya. Hukum ohm membuat kaitan antara voltase dan arus sangat mudah dimengerti, tapi mulanya ilmuwan di Jerman tidak menganggap serius pendapat ini. Akhirnya pada tahun 1841, Royal Society di London menghargai pentingnya karya Ohm dengan menganugrahinya medali Copley yang prestisius.

Pada tahun 1830 ahli fisika amerika, Joseph Henry menemukan bahwa medan magnet yang bergerak akan menimbulkan arus listrik induksi. Gejala yang sama juga di temukan oleh Michael Faraday satu tahun kemudian. Faraday juga menggunakan konsep garis gaya listrik untuk menjelaskan gejala tersebut.

a.      Pengaruh Michael Faraday

               Joseph Henry (17 Desember 1797 - 13 Mei 1878) adalah seorang Amerika Serikat ilmuwan yang menemukan elektromagnetik fenomena diri induktansi . Dia juga menemukan induktansi mutual independen dari Michael Faraday , meskipun Faraday adalah orang pertama yang mempublikasikan hasil nya. Henry's bekerja di relay elektromagnetik adalah dasar telegraf listrik , diciptakan oleh Samuel Morse dan Charles Wheatstone secara terpisah.

b.      Biografi

1.      Joseph Henry

Henry lahir di Albany, New York dari Skotlandia imigran Ann Alexander Henry dan William Henry. Minatnya dalam sains dipicu pada usia enam belas oleh buku kuliah tentang topik ilmiah berjudul Populer Kuliah tentang Filsafat Eksperimental. Pada tahun 1819 ia masuk Akademi Albany. Dia dimaksudkan untuk masuk ke bidang kedokteran, tetapi pada tahun 1824 ia diangkat sebagai seorang insinyur asisten untuk survei jalan Negara sedang dibangun antara Sungai Hudson dan Danau Erie . Sejak saat itu, ia terinspirasi untuk karir di baik sipil atau teknik mesin.

Henry unggul di studinya (begitu banyak sehingga, bahwa ia sering akan membantu guru-gurunya mengajar ilmu) dan pada tahun 1826 ia diangkat sebagai Profesor Matematika dan Filsafat Alam di Akademi Albany oleh Principal T. Romeyn Beck . Romeyn Beck .Beberapa penelitian yang paling penting dilakukan dalam posisi baru. Rasa ingin tahunya tentang magnet darat membawanya untuk bereksperimen dengan magnetisme pada umumnya. Dia adalah yang pertama untuk diisolasi kawat kumparan erat di inti besi untuk membuat lebih kuat elektromagnet , peningkatan pada William Sturgeon elektromagnet yang digunakan secara longgar digulung kawat uninsulated. Dengan menggunakan teknik ini, ia membangun elektromagnet kuat pada waktu untuk Yale. Ia juga menunjukkan bahwa, ketika membuat elektromagnet yang menggunakan hanya dua elektroda melekat pada baterai, yang terbaik adalah angin beberapa gulungan kawat secara paralel, tetapi ketika menggunakan set-up dengan beberapa baterai, harus ada hanya satu kumparan panjang tunggal. Yang terakhir ini membuat telegraf layak.

Henry pada tahun 1831 menciptakan salah satu mesin pertama yang menggunakan elektromagnetisme untuk gerakan. Ini tidak menggunakan gerakan berputar, tapi hanya dari elektromagnet bertengger di tiang, goyang kembali dan sebagainya. Gerakan goyang disebabkan oleh salah satu dari dua mengarah pada kedua ujung magnet rocker menyentuh salah satu dari dua sel baterai, menyebabkan perubahan polaritas, dan goyang arah yang berlawanan sampai dua lainnya memimpin memukul baterai lainnya. Alat ini memungkinkan Henry untuk mengenali milik induktansi diri . Ilmuwan Inggris Michael Faraday juga mengakui properti ini sekitar waktu yang sama; sejak Faraday mempublikasikan hasil pertamanya, ia menjadi penemu diakui secara resmi dari fenomena tersebut. Pada tahun 1848 Henry bekerja dalam kaitannya dengan Profesor Stephen Alexander untuk menentukan suhu relatif untuk bagian yang berbeda dari disk surya. Mereka menggunakan thermopile untuk menentukan bahwa bintik matahari yang lebih dingin dari pada daerah sekitarnya. Karya ini ditampilkan pada astronom Angelo Secchi yang diperpanjang, tetapi dengan beberapa pertanyaan mengenai apakah Henry diberikan tepat penghargaan bagi karya sebelumnya.

2.      Michael Faraday.

Michael Faraday adalah salah satu ilmuwan Kristen yang terkenal dan mau konsisten menerapkan Firman Allah dalam kehidupan keilmuwannya. Faraday dilahirkan pada tahun 1791 di sebuah keluarga miskn di London, Inggris. Pada umur 13 tahun, dia bekerja part-time di sebuah toko penjilidan di London. Dia membaca semua buku yang dia jilid, dan berangan-angan untuk menulis buku atas namanya sendiri. Lambat laun dia tertarik dengan konsep energi, khususnya tentang “gaya”.Dari kecintaannya pada banyak bacaan dan percobaan-percobaan yang dia lakukan tentang “gaya”, dia sampai pada penemuannya di bidang kelistrikan. Dan dari sejarah kita tahu bahwa salah satu penemuannya yang terbesar adalah induksi elektromagnet, yang menjadi cikal bakal teknologi elektromagnet modern. Pada tahun 1832, dia membuktikan bahwa listrik yang diinduksi oleh magnet, listrik yang dihasilkan oleh baterai maupun listrik statis adalah sama.

3.      James Prescott.

Pada tahun 1840, ilmuan inggris James Prescott Joule dan ilmuan jerman, Herman Ludwig Ferdinand Von Helmholt mendemonstrasikan bahwa listrik merupakan salah satu bentuk energi.

               James Prescott Joule adalah ahli fisika inggris.Ia lahir di selford, Inggris, pada tanggal 24 Desember 1818. James Prescott Joule tidak pernah duduk di bangku sekolah sampai umur 17 tahun karena sering sakit-sakitan sehingga ia terpaksa belajar dirumah. Ayahnya membelikan semua buku yang diperlukannya dan menyediakan sebuah laboratorium.

Pada usia 17 tahun,ia baru mengalami rasanya duduk di bangku sekolah. Selain rajin belajar, Joule rajin juga mengadakan eksperimen dan menulis buku tentang panas yang dihasilkan oleh listrik volta. Tiga tahun kemudian ia menerbitkan buku tentang ekuivalen mekanik panas dan empat tahun kemudian menerbitkan buku tentang hubungan dan kekekalan energi. Nama Joule kemudian dipakai sebagai nama satuan energi.

Pada masa ini teori-teori atau konsep-konsep kelistrikan mengalami penyempurnaan dari sumbangan-sumbangan pemikiran dari berbagai tokoh fisika seperti: James Clerk Maxwell, Heinrich Rudaf Hertz, Guglielmo Marconi, dan ilmuan-ilmuan lainnya.

IV.             Perkembangan listrik magnet periode IV ( 1887 - 1925 M)

Dua prediksi Maxwell diuji secara terpisah oleh Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894 ) dan Hendrik Antoon Lorentz ( 1853-1928 ). Maxwell meramalkan bahwa gangguan di dalam medan magnetik dan listrik harus merambat secepat cahaya. Tapi gelombang elektromagnetik seperti itu belum pernah teramati.

Pada tahun 1887, Heartz menguji prediksi itu sampai dengan memercikkan bunga api listrik di antara dua kutub. Ia mengamati bahwa di antara dua kutub di tempat lain di dalam laboratoriumnya terjadi juga percikan bunga api yang sama. Tak pelak lagi, pengaruh bunga api yang petama harus dibawa sebagai gelombang melalui udara sehingga menimbulkan bunga api yang kedua. Ia membuktikan secara experimental bahwa gelombang mirip seperti gelombang cahaya, karena menunjukkan gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, dan polarisasi. Berkat penemuan ini, Hertz membawa kita menuju jaman telekomunikasi.

Maxwell, bersama-sama Thompson, bersikeras menghubungkan medan elektromagnetik dengan getaran dalam fluida yang bersifat mekanis. Para ilmuan sesudah maxwell telah melepaskan hubungan itu samasekali. Dalam disertasi 1892, Lorentz membabat tuntas kaitan antara medan dan fluida dengan merumuskan kembali persamaan maxwell. Lorentz telah sampai pada pengertian yang melampaui percobaan Michelson-Morley, yang memperlihatkan bahwa eter mungkin tidak ada.

Sampai sekarang, pengertian medan masih tetap bersifat elektromagnetik murni, tanpa sisa mekanis yang melekat. Walaupun demikian, garis gaya temuan Faraday masih tetap menjadi topik pengajaran di sekolah sampai sekarang untuk memberi pengertian medan di sekolah.

Daftar Pustaka

Vantari, Liva. 17 Desember 2012. Sejarah Perkembangan Listrik Magnet. (Internet). (Terdapat di : http://wacanasainsdilibel.blogspot.com/2012/12/sejarah-perkembangan-listrik-magnet.html). Diakses pada 09 Mei 2013.

Akbar, Najwa. 16 Nopember 2012. Teknologi dan Perkembangannya. Tokoh-tokoh Fisika di Bidang Listrik Magnet. (Internet). (Terdapat di : http://teknologiidanperkembangan.blogspot.com/2012/11/tokoh-tokoh-fisika-di-bidang-listrik.html). Diakses pada 09 Mei 2013.

Nafsiah, Siti. 06 Mei 2012. Sejarah Listrik dan Magnet. (Internet). (Terdapat di : http://kuliahvsngebolang.blogspot.com/2012/05/sejarah-listrik-dan-magnet.html). Diakses pada 09 Mei 2013.

Nasra, Ikhwatun. 12 Januari 2013. Perkembangan Optika dan Listrik Magnet Tiap Periode. (Internet). (Terdapat di : http://ikhwatunnasra9.blogspot.com/2013/01/perkembangan-optika-dan-listrik-magnet.html). Diakses pada 09 Mei 2013.

YouTube. Michael Faraday Biography. (Internet). (Terdapat di : https://www.youtube.com/watch?v=dNXdF12U4wo). Diakses pada 16 Mei 2013.

Biografi Michael Faraday - Penemu Dinamo dan Kelistrikan | Biografi Tokoh Dunia | Biografi dan Profil Tokoh Terkenal. (Internet).(Terdapat di : http://kolom-biografi.blogspot.com/2009/01/biografi-michael-faraday.html). Diakses pada 16 Mei 2013.

Biografi Michael Faraday Penemu Listrik : Biografi Web. (Internet). (Terdapat di : http://biografi.rumus.web.id/biografi-michael-faraday-penemu-listrik/). Diakses pada 16 Mei 2013.