Selasa, 22 Januari 2013

Petir

Petir, kilat, atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.
Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.
Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.


Petir di atas kota Piracibaba, Brasil

http://id.wikipedia.org/wiki/Petir

Minggu, 20 Januari 2013

Penghematan Energi

Pada tahun 1970 banyak orang memperkirakan bahwa kita akan segera menghadapi krisis energi. Sumber utama energi, batu bara dan minyak yang tidak dapat diperbaharui telah dikonsumsi terlalu banyak sehingga akan habis sekitar tahun 2050.
Seiring dengan kekhawatiran krisis energi, harga energi pun terus meningkat. Organisasi negara-negara penghasil minyak OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries) yang didirikan pada tahun 1961 telah berhasil membuat kenaikan harga minyak yang dramatis pada tahun 1973. Harga minyak yang melambung tinggi berdampak sangat luas termasuk mengakibatkan harga energi listrik yang sehari-hari kita pergunakan menjadi sangat tinggi.
Kondisi di atas mengingatkan kita agar menghemat penggunaan energi listrik yang sehari-hari kita pergunakan. Penghematan iini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut.
  • Peningkatan efisiensi, misalnya melapisi atap dengan isolator panas sehingga mesin pendingin ruangan mempunyai beban yang lebih ringan, menggunakan peralatan listrik dengan daya yang tidak berlebihan, contohnya menggunakan lampu listrik beriluminasi tinggi dan sesuai dengan ukuran ruangan. 
  • Peningkatan efektifitas, misalnya mematikan peralatan seperti lampu-lampu, pendingin ruangan (AC), televisi, radio, komputer pada saat tidak diperlukan.

Sabtu, 19 Januari 2013

APLIKASI LISTRIK DINAMIS

KORSLETING
Hal yang paling luar biasa dari kelebihan bebean dalam suatu rangkaian listrik adalah terjadinya "korsleting"atau hubung-singkat. Korsleting dapat terjadi, contohnya, ketika dua kabel yang lebih kecil (aktif dan netral) di dalam sebuah kabel besar bersentuhan satu sama lain. kemungkinan lainnya adalah sebuah kabel besar bersentuhan satu sama lain. Kemungkinan lainnya adalah ketika kabel aktif menyentuh sebuah komponen logam pada alat listrik yang dibumikan. Banyak alat listrik yang menyediakan dua buah kabel untuk rangkaian dan satu "kabel bumi" (kabel ground) berwarna hijau-kuning. Salah satu ujung kabel bumi dihubungkan ke badan alat listrik dan ujung yang lainnya ke bumi (tanah), misalnya dalam beberapa kasus dihubungkan ke pipa air. Ketika terjadi hubungan pendek ke bumi, terjadi juga kenaikan arus, yang pada akhirnya akan mempengaruhi pemutus rangkaian (sekring). Sekring akan memutuskan rangkaian tersebut sehingga suplai daya listrik juga terhenti.
Jika Anda secara tidak sengaja menyentuh kabel yang terhubung ke sumber tegangan dan Anda berdiri di tanah (tanpa alas kaki), arus akan melewati tubuh Anda ke bumi, dan efeknya bisa mematikan.
Kecelakaan akibat korsleting bisa dihindari dengan pemasangan rangkaian listrik yang teliti dan teratrur terhadap semua barang elektronik dan kabel-kabelnya. Adalah sangat penting kabel yang sudah usang diaganti, dan kabel bumi terhubung dengna baik dan selalu diperiksa secara berkala.

KEJUTAN LISTRIK
Bahkan dengna kabel yang dihubungkan ke bumi berfungsi dengna baik pun, tidak ada jaminan bahwa seseorang yang sedang menyentuh baik aktif dan netral pada waktu yang sama. Kejutan listrik (atau biasa disebut "terkena setrum") adalah efek yang dihasilkan pada tubuh, dan khususnya pada sistem saraf, ketika arus listrik mengalir pada tubuh manusia.
Listrik mempunyai tiga efek: elektronik, pemanasan, dan perangsangan sel-sel saraf. Dampak serius dari efek-efek ini pada tubuh manusia bergantung pada besar dan frekuensi arus listrik. Arus searah yang besarnya beberapa ratus mikroampere akan menimublkan efek elektrolitik dan menyebabkan bisul pada kulit di titik dimana elektroda terpasang.
Pemanasan adalah efek yang timbul pada frekuensi atau arus yang lebih tingi. Hangus dapat terjadi ketika arus yang sangat besar mengalir ke tubuh manusia.. Perangsangan sel saraf atau otot adalah bentuk yang paling berbahaya dari kejutan listrik. Perangsangan ini dapat menyebabkan korban berhenti bernapas atau terganggu funsi jantungya. Karena pada saat korban mungkin tidak dapat melepaskan pegangannya dari kabel sumber arus. Frekuensi arus listrik 50 Hz, yang merupakan frekuensi yang buruk ditinjau dari sudut pandang kejutan listrik. Pada frekuensi 50 Hz ini arus rendah hanya sekitar 1 mA dapat dirasakan efeknya.
Besarnya arus yang mempengaruhi korban kejutan listrik bergantung pada besar tegangan masukan dan hambatan dari tubuh manusia. Hambatan dari kulit tubuh manusia bervariasi. Kulit kering memiliki hambatan dari kulit bervariasi dari sekitar 10 kiloohm sampai 100 kiloohm. Hambatan dari kulit lembab karean keringat dapat menurun menjadi hanya sekitar 1 kiloohm. (Perubahan hambatan kulit tubuh manusia ini digunakan dalam alat detektor kebohongan. Secara umum, orang cenderung lebih berkeringatg ketika tidak mengatakan yang sebenarnya atau berbohong). Setelah selesai mandi, hambatan kulit dapat menurun menjadi hanya sekitar beberapa ratus ohm. Hambatan jaringan tubuh bagian dalam dapat lebih rendah daripada kulit dan bahkan kejutan listrik dari arus yang kecil dapat membahayakan atau mengakibatkan luka yang serius.
Perhatian yang besar harus diberikan terhadap semua alat yang dihubungkan ke tubuh manusia karena arus yang kecil ini mungkin tidak dapat diraskan oleh dokter atau perawat ketika menghubungkan elektroda-elektrtoda. Seringkali jarum dengan hambatan tinggi digunakan sampai 100  Megaohm untuk menjamin arus dijaga dalam batas yang aman.
Ada beberapa pendapat yang menyatakan bahwa tegangan maksimum dari lampu portable dibatasi sampai 25 V. Walaupun kejutan listrik pada 40 V tidak maemiliki bahaya besar terhadap jantung atau sistem saraf, tetapi efeknya dapat dirasakan. Lampu portable biasa digunakan oleh pkerja dalam ruang tertutup dan pekerja di tempat tinggi. Di tempat-tempat ini, kejuatan listrik sangat berbahaya, terutama ketika seseorang yang terkena kejutan listrik terlontar akibat kaget.
Baik efek pemanasan dan perangsangan saraf dapat digunakan sebagai eek yang menguntungkan oleh juru rawat yang terlatih untuk perawatan luka atau dalam kasus alat pacu jantung - tegangan masukan untuk mamacu kerja fungsi jantung. Efek ini juga dapat digunakan untuk mengembalikan fungsi jantung yang telah berhenti berfungsi (untuk beberapa kasus tertentu).
Beberapa aturan untuk menghindari kejutan listrik antara lain adalah sebagai berikut.
  1. Jangan melakukan servis alat listrik sendiri kecuali benar-benar memahaminya (jangan mencoba-coba).
  2. Jangan menggunakan listrik dalam keadaan tubuh basah atau di tempat berair, karena air merupakan penghantar listrik yang sangat baik. 
  3. Ganti semua peralatan listrik yang rusak dan kabel-kabel yang usang.
  4. Jangan menggabungkan sebuah peralatan listrik ke peralatan listrik lain yang sedang beroperasi.
  5. Pelajari aturan pertolongan pertama pada kecelakaan akibat kejutan listrik.

Kamis, 10 Januari 2013

Pemanfaatan Spektroskopi untuk Mencari Planet Lain

Sampai dengan tahun 1991, hanya mataharilah satu-satunya bintang yang diketahui memiliki planet-planet yang mengelilinginya. Pendapat ini berubah ketika astronom Alex Wolszczan menemukan dua planet yang mengelilingi sebuah pintang dalam konstelasi Virgo. Sejak penemuan ini, sampai sekarang telah ditemukan lebih dari 50 planet yang mengorbit bintang-bintang lain. Planet-planet ini disebut planet ekstrasolar.
Untuk menemukan planet-planet lain yang mengorbit bintagn, para astronom memerlukan teknik-teknik yang sangat canggih. planet-lanet memantulkan cahay dari bintang, dan beberapa planet yang lebih panas memancarkan radiasi inframerah, walaupun bintang tetap jauh lebih terang jutaan atau milyaran kali daripada planet. Jarak antara sebuah bintang dengan planet biasanya relatif kecil sehingga planet-planet sebuah bintang tidak akan tampak ketitka diamati dengan teleskop. Sebuah peralatan yang sangat sensitif terhadap kecemerlangan cahaya, yang disebut fotometer, kadang-kadang masih dapat mendeteksi adanya keredupan cahaya bintang ketika planet-planet bintang tersebut lewat di depan bintang, di antara bintang dan fotometer.
Karena kesulitan pencarian planet secara langsung, para astronom melakukan pencarian planet dengan tidak langsung, yaitu dengan mengamati perilaku bintang. Ketika planet mengorbit bintang, gaya gravitasi antara keduanya memberikan suatu efek sedikit gerakan bergoyang pada bintang. Para astronom mengamati gerakan bergoyang bintang ini dengan cara mengamati bintang secara langsung atau pun menganalisis spektrum cahaya yang dipancarkan bintang ketika bintang menjauh dan mendekat dari bumi. Pengamatan langsung goyangan matahari hanya berlaku jika gaya gravitasi cukup kuat dan jarak bintang dari bumi relatif dekat.
Teknik analisis spektrum cahaya bintang memiliki kemampuan yang lebih baik. Teknik ini didasarkan pada efek Doppler, yaitu perubahan penampakan spektrum cahaya bintang karena gerakan bergoyang bintang. Ketika bintang menjauh dari bumi, panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya menjadi lebih panjang, sedangkan ketika bintang mendekati bumi, panjang gelombangnya menjadi lebih pendek. Perubahan panjang gelombang ini berdampak pada perubahan frekuensi dan warna cahaya (yang artinya spektrum cahaya), yang disebut efek Doppler.
Para astronom mendeteksi efek Doppler pada cahaya bintang melalui metode spekktroskopi, yaitu dengan memisahkan cahaya bintang ke dalam warna-warna cahaya. Zat-zat penyusun bintang memancarkan cahaya yang menentukan warnanya. Cahaya merah memiliki panjang gelombang lebih bear dibandingkan cahaya biru. Gerakan bergoyangnya bintang menyebabkan terjadinya pergeseran spektrum cahaya bintang ke arah biru (jika bintang bergoyang menjauh dari bumi) atau ke arah biru (jika bintang bergoyang mendekat ke bumi). Para astronom mengamati pergeseran ini untuk menentukan apakah sebuah bintang memiliki planet atau tidak. Setelajh ditentukan bahwa sebuah bintang memiliki planet, astronom dapat mencari tahu lebih jauh tentang planet tersebut melalui spektrum cahaya bintang.
Seluruh planet ekstarsolar yang telah ditemukan sampai akhir tahun 2000 sudah lebih dari 50 planet. Planet-planet ini memiliki ukuran yang sangat besar, beberapa kali ukuran bumi, bahkan beberapa di antaranya memiliki ukuran yang jauh lebih besar dari planet Jupiter. Banyak astronom meyakini bahwa planet-planet yang seukuran bumi juga ada dan mengorbit bintang, tetapi peralatan yang ada belum mampu untuk mendeteksi planet-planet ini.

Selasa, 25 Desember 2012

pelangi

Pelangi merupakan fenomena optik dan meteorologi yang menghasilkan spektrum cahaya (hampir) selanjar di langit apabila matahari bersinar semasa hujan turun. Ia merupakan satu lengkung yang berwarna-warni dengan warna merah di lengkung paling luar dan ungu di lengkung paling dalam. Mengikut urutan, warnanya ialah merah, jingga, kuning, hijau, biru, indigo dan ungu.
Pelangi dihasilkan apabila cahaya terbias melalui titik air di udara. Sebab itulah pelangi selalu dapat dilihat selepas hujan. Ia berbentuk melengkung (bulat) kerana titisan air di udara berbentuk bulat/sfera. Namun biasanya bahagian bawah pelangi itu "terlindung" oleh bumi. Fenomena pelangi ini juga boleh dilihat dengan membelakangi matahari dan menyembur air pada hari yang cerah.

WhereRainbowRises.jpg                 

Rainbow formation.png

http://ms.wikipedia.org/wiki/Pelangi

Jumat, 14 Desember 2012

Gas Ideal

GAS IDEAL

Gas ideal terdiri dari partikel-partikel yang kecil, bergerak, tidak saling berinteraksi, dan mematuhi Hukum Gas Ideal, yang diberikan di bawah ini. Pada tekanan-tekanan rendah hingga sedang, dan pada temperatur tidak terlalu rendah, gas-gas umum berikut ini dapat dianggap ideal: udara, nitrogen,oksigen, helium, hidrogen, dan neon. Hampir semua gas yang secara kimia stabil akan berperilaku ideal jika dipindahkan jauh dari kondisi di mana gas tersebut akan mencair atau membeku. Dengan kata lain, gas yang sebenarnya berperilaku layaknya gas ideal ketika atom-atom atau molekul-molekulnya jauh terpisah sehingga mereka tidak secara nyata berinteraksi satu sama lain.

Satu mol zat adalah jumlah zat yang mengandung partikel sebanyak atom-atom yang ada dalam tepat 12 gram isotop karbon-12. Selanjutnya satu kilomol zat adalah massa yang secara numerik setara dengan massa moleku zat tersebut. Sebagai contoh, massa molekul gas hidrogen adalah 2 kg/kmol; sehingga terdapat 2 kg dalam 1 kmol gas hidrogen. Dengan cara yang sama, terdapat 32 kg dakan 1 kmol gas oksigen dan 28 kg dalam 1 kmol gas nitrogen.

Hukum Gas Ideal: tekanan absolut P dari n kilomol gas yang memiliki volume V berkaitan denga temperatur absolut T sebagai
PV = nRT
di mana R = 8314 J/kmol.K disebut sebagai konstanta gas universal. Jika volume tersebut mengandung m kilogram gas yang memiliki massa molekul M, maka n = m/M.

Kasus-kasus khusus dari Hukum Gas Ideal, diperoleh dengan mempertahankan semua kecuali dua dari parameternya konstan, yaitu
Hukum Boyle (n, T konstan)             : PV = konstan
Hukum Charles (n, P konstan)       : V = konstan
Hukum Gay-Lussac (n, V konstan)      : (P/T) = konstan