Konduktor dan Dielektrik
Bahan dipandang sebagai kumpulan muatan positif dan negatif yang berasal dan komponen-komponen pembentuk atom, yaitu inti atom dan elektron. Andai kata muatan di dalam bahan bebas bergerak ke setiap bagian bahan, maka bahan tersebut disebut sebagai bahan konduktor. Biasanya yang bebas bergerak di dalam konduktor adalah elektron-elektron, jadi ada sebagian elektron dalam konduktor yang tidak terkait dengan inti tetentu.
Konduktor (ideal) dapat memberikan muatan (bebas) dalam jumlah yang terbatas. Satu atau dua elektron per atom tidak berasosiasi dengan inti tertentu. Sebaliknya bila semua elektron terkait pada suatu inti, sehingga tidak dapat bergerak jauh dari inti tersebut, maka bahan itu disebut isolator atau dielektrik. Atau dielektrik disebut juga semua muatan terikat pada atom atau molekul, hanya bergerak sedikit dalam molekul.
Di dalam dielektrik muatan tidak dapat bergerak. Adanya bahan di dalam medan listrik akan mempengaruhi medan tersebut, dan sebaliknya medan juga akan mempengaruhi susunan muatan di dalam bahan. Muatan-muatan yang berada di dalam konduktor yang diletakkan di dalam medan listrik akan menyusun diri sedemikian rupa sehingga timbul medan yang meniadakan medan luar. Itu sebabnya medan listrik di dalam konduktor selalu sama dengan nol.
Sebenarnya di dalam atom terdapat inti bermuatan positif, dan sejumlah elektron mengelilingi inti. Kedua macam muatan tersebut, akan dipengaruhi oleh medan listrik , sehingga pusat muatan elektron dan inti akan saling terpisah, bergeser kedudukannya. Dalam keadaan ini,atom disebut terpolarisasi, dengan mempunyai momen dipol hetil disebut yang searah dengan medan . Dapat dihubungkan bahwa , dimana disebut polarisabilitas atom. Atom netral mulanya tidak mempunyai momen dipol, kemudian karena ada pengaruh medan luar, maka terjadi momen dipol terimbas.
Bahan Dielektrik
Suatu material konduktor, seperti kaca, kertas atau kayu disebut dielektrik. Ketika ruang di antara dua konduktor pada suatu kapasitor diisi dengan dielektrik, kapasitansi naik sebanding dengan faktor K yang merupakan karakteristik dielektrik dan disebut konstanta dielektrik. Hal ini ditemukan oleh Michael Faraday. Kenaikan kapasitansi ini disebabkan oleh melemahnya medan listrik di antara keping kapasitor akibat kehadiran dielektrik.Dengan demikian, untuk jumlah muatan tertentu untuk keping kapasitor, perbedaan potensial menjadi lebih kecil dan rasio bertambah besar.
Dielektrik dapat memperlemah medan listrik antara keping-keping suatu kapasitor karena dengan hadirnya medan listrik, molekul-molekul dalam dielektrik akan menghasilkan medan listrik tambahan yang arahnya berlawanan dengan medan listrik luar.
2. Dipol Induksi
Tanpa adanya medan luar, ada kemungkinan muatan negatif terdistribusi merata di sekitar muatan positif di dalam molekul bahan, sehingga pusat muatan negatif dan positif akan berimpit. Dalam hal ini molekul tersebut tidak mempunyai momen dipol, seperti dapat terlihat dari persamaan momen dipol untuk dua buah muatan titik yang berlawanan. Dengan adanya medan listrik dari luar, muatan positif akan “terdorong” dalam arah medan, sehingga terjadi pemisahan pusat muatan seperti pada gambar (II.1).
0 komentar :
Posting Komentar