Sejarah Listrik dan penemuannya

Sejarah penemuan listrik mula-mula diselidiki oleh orang Yunani Kuno, kurang lebih 6.000 tahun Sebelum Masehi. Mereka mengamati batu ambar yang mampu menarik benda-benda ringan setelah batu tersebut digosokkan pada selembar kain wol. Batu ambar yang digosok dengan wol dikatakan mempunyai muatan listrik.

·                Percobaan Elektromagnet Hans Christian Oersted

Pada tahun 1819 seorang ahli sains asal Denmark bernama Hans Christian Oersted menemukan bahwa kemagnetan dapat dipengaruhi oleh arus listrik. Percobaan yang dilakukan adalah dengan melilitkan sebuah paku besi dengan kawat tembaga. Setelah itu dialirkan arus listrik pada kawat tersebut. Ternyata paku tersebut menjadi bersifat magnet. Magnet yang dibuat dengan mengalirkan arus listrik melalui lilitan kawat disebut sebagai magnet listrik atau elektromagnet. Elektromagnet bersifat sementara atau tidak tetap. Bila aliran listrik dimatikan, maka sifat kemagnetannya akan hilang.

·                Percobaan Kumparan Listrik Michael Faraday

Michael Faraday mengadakan penelitian dan menemukan bahwa magnet yang digerakkan dapat menimbulkan arus listrik. Faraday melakukan percobaan tersebut dengan menggunakan lilitan kawat yang disebut kumparan. Dengan kumparan dan magnet kita dapat membuat arus listrik.
Masukkan dan keluarkan magnet batang berulang kali dalam kumparan, kita akan melihat adanya deteksi arus listrik pada amperemeter. Arus listrik bisa juga terjadi dengan menggerakkan kumparannya. Listrik merupakan alat energi manusia di bedakan menjadi dua yaitu:

1.              Sejarah Listrik Statis

Sejak zaman Yunani kira-kira 2600 tahun yang lalu, Thales of Miletus telah memperhatikan fenomena sebuah benda fosil mirip kaca atau resin yang digosokan dapat menarik benda-benda tertentu secara “ajaib”, misalnya pakaian yang terbuat dari bulu binatang. Fenomena ini telah menjadi perhatian banyak kalangan sampai berabad-abad kemudian, saat itu fosil tersebut dalam bahasa Yunani dinamai electron, dalam bahasa inggris ini dikenal sebagai batu ambar (amber) berasal dari bahasa Arab anbar. Kejadian alam ini belum dapat dijelaskan secara ilmiah kecuali menganggapnya sebagai sebuah “sihir” semata.

Pada tahun 1600-an, seorang dokter istana Inggris, William Gilbert meneliti “keajaiban” batu ambar tersebut secara ilmiah dan membedakannya dari fenomena kemagnetan. Gilbert menamai gejala batu ambar ini dan gejala apapun yang serupa sebagai Electric (dalam bahasa Yunani batu ambar disebut electron) atau dalam bahasa Indonesia disebut listrik (bukan elektron). Sekarang istilah electric atau listrik dipakai untuk menamai semua gejala yang berhubungan dengan ion (elektron dan proton) serta dinamikanya.

Tahun 1700-an, seorang Ilmuan bernama Du Fay menunjukkan bahwa ada dua jenis gejala kelistrikan statik. Pertama bahwa gejala listrik ini dapat menimbulkan efek tarik-menarik pada benda tertentu dan yang kedua dapat menyebabkan tolak-menolak. Dari dua gejala ini disimpulkan terdapat dua jenis sumber listrik (yang kemudian disebut muatan listrik). Du Fay menamakan gejala ini dengan istilah resinous(-) dan vitreous(+).
Seorang ilmuan, sastrawan, politisi dan terutama salah seorang penggagas deklarasi kemerdekaan Amerika, Benjamin Franklin pada tahun 1752 kemudian menyatakan bahwa fenomena kilat dan batu ambar merupakan gejala yang sama dan menamakan (memberi tanda) kedua jenis listrik (muatan listrik) ini sebagai positif (+) dan negatif (-). Penamaan ini dipakai hingga saat ini dan amat membantu dalam menjelaskan gaya elektrostatik Robert A. Millikan (1869-1953) kemudian melakukan eksperimen yang bertujuan mencari harga muatan yang paling kecil yang bisa didapatkan. Percobaan Millikan dikenal sebagai percobaan tetes-minyak (oil-drop).

Percobaan ini dilakukan dengan meneteskan minyak dengan tetesan kecil melalui dua pelat logam dengan beda potensial yang dapat diatur. Medan listrik yang dihasilkan dari kedua pelat akan menarik muatan listrik dari tetesan minyak tadi pada pelat bagian atas, dan jika beda tegangan diatur agar cukup bisa mengimbangi gaya gravitasi pada tetes minyak, maka partikel-partikel minyak yang mengandung muatan tadi akan melayang karena keseimbangan gaya ini. Pada keadaan ini gaya gravitasi (yang dapat kita hitung) sama dengan gaya elektrostatik, sehingga muatan dapat diketahui besarnya.

2.              Sejarah Listrik Dinamis

André-Marie Ampère (lahir 20 Januari 1775 – meninggal 10 Juni 1836 pada umur 61 tahun) adalah fisikawan dan ilmuwan Perancis yang serba bisa yang juga merupakan salah satu pelopor di bidang listrik dinamis (elektrodinamika). Ia lahir di Polèmièux-au-Mont-d’Or dekat dengan kota Lyon. Ampere merupakan ilmuwan pertama yang mengembangkan alat untuk mengamati bahwa dua batang konduktor yang diletakkan berdampingan dan keduanya mengalirkan listrik searah akan saling tarik menarik dan jika berlawanan arah akan saling tolak menolak (elektromagnetisme).

Sumber energi listrik adalah benda yang dapat membangkitkan energi listrik dan berguna bagi kebutuhan manusia. Sumber energi listrik yang kita kenal saat ini antara lain:

1.              Elemen Volta

Alessandro Volta menciptakan sumber energi listrik yang disebut Elemen Volta. Elemen Volta terdiri dari lempengan seng (Zn) dan lempengan tembaga (Cu) yang dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat encer (H2SO4). Reaksi antara larutan asam sulfat encer dan seng mengakibatkan lempengan seng bermuatan negatif. Sedangkan reaksi antara larutan asam sulfat encer dan tembaga mengakibatkan tembaga bermuatan negatif.

Jika lempeng tembaga dan lempeng seng kita hubungkan dengan sebuah lampu kecil, maka lampu itu akan menyala. Tetapi beberapa lama kemudian terjadi gelembung-gelembung gas pada lempeng tembaga. Gelembung-gelembung gas itu menghalangi arus listrik. Jadi, Elemen Volta hanya dapat dipakai sebagai sumber energi listrik untuk beberapa saat saja.

a.              Elemen Kering (Batu Baterai)

Elemen kering atau batu baterai merupakan sumber energi listrik yang dapat digunakan dalam waktu lama. Elemen kering memiliki bobot yang sangat ringan sehingga mudah dibawa kemana-mana. Saat ini baterai digunakan oleh manusia untuk beragam kepentingan, misalnya sumber energi pada lampu senter, jam dinding, radio, dan peralatan listrik lainnya. Elemen kering terdiri atas sebuah bejana seng, batang arang, dan campuran yang terdiri dari salmiak, serbuk arang, dan batu kawi. Bahan-bahan tersebut bereaksi sehingga ujung batang arang menjadi kutub positif elemen dan lempengan seng yang berada pada bagian bawah menjadi kutub negatifnya.

b.              Motor Listrik

Motor listrik adalah alat untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga gerak. Motor listrik banyak digunakan orang, misalnya untuk menghidupkan kendaraan bermotor dan menggerakkan mesin. Motor listrik saat ini berkembang menjadi beragam model dan fungsi dalam industri otomotif.

c.              Dinamo Sepeda

Pada dinamo, energi gerak atau energi mekanik diubah menjadi energi listrik. Dinamo sepeda terdiri atas magnet berbentuk U dan suatu kumparan. Bila kepala dinamo berputar, maka kumparan yang berada di tengah magnet ikut berputar. Perputaran magnet tersebut menyebabkan timbulnya arus listrik.

d.             Accumulator (Aki)

Aki atau accumulator sederhana terdiri atas dua lempeng timbal yang tercelup dalam larutan asam sulfat. Namun dua lempeng timbal dan larutan asam sulfat itu belum cukup membuat aki dapat digunakan sebagai sumber energi listrik. Aki tersebut harus dialiri arus listrik terlebih dahulu agar dapat menjadi sumber listrik. Arus listrik yang mengalir dalam aki mengakibatkan timbal yang satu menjadi timbal peroksida (PbO2) dan timbal yang satunya lagi menjadi timbal (Pb). Dalam hal ini timbal menjadi kutub negatif sedangkan timbal peroksida berfungsi sebagai kutub positif. Dengan menghubungkan kedua kutub tersebut melalui sebuah kabel, maka kita akan bisa mendapatkan energi listrik untuk kebutuhan sehari-hari.

e.              Generator

Generator adalah dinamo yang berukuran sangat besar dan digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik. Generator terdiri dari kumparan yang mengelilingi magnet. Magnet berputar karena gerakan turbin atau motor diesel. Berputarnya magnet mampu menimbulkan arus listrik pada kumparan. Generator merupakan sumber energi listrik yang mampu mengubah tenaga gerak menjadi tenaga listrik. Tenaga listrik dari stasiun pembangkit disalurkan melalui kawat ke gardu listrik. Selanjutnya, dari gardu listrik ini tenaga listrik disalurkan ke tempat-tempat yang berfungsi mendistribusikan melalui kawat-kawat listrik dan bisa kita nikmati di rumah.

Baca juga: Masalah Kependudukan dan Lingkungan Hidup