Memuat Dengan Induksi
Jika sebuah elektroskop diberi muatan dengan sentuhan, misalnya dengan sentuhan sebatang karet yang telah digosok pada bulu, beberapa elektron luar pada karet itu akan berpindah ke elektroskop, dan menyebabkan muatan negatif karet tersebut berkurang. Namun, terdapat cara lain dalam memakai batang karet tersebut untuk memuat benda lain, dimana karet dapat menimbulkan muatan yang berlawanan tanda, tanpa kehilangan muatan sendiri. Proses ini disebut memuat dengan induksi.
Dalam bagian (a) dua bola logam netral bersinggungan, dan masing – masing di sangga oleh penopang dari bahan isolator. Jika sebuah batang karet bermuatan negatif didekatkan pada salah satu bola itu tanpa menyinggungnya, seperti pada bagian (b), elektron bebas dalam kedua bola itu akan tertolak dan seluruh awan gas elektron didalam kedua bola beranjak sedikit menjauhi batang karet arah kekanan. Karena elektron tidak dapat keluar dari kedua bola, terjadilah penumpukan kelebihan muatan negatif pada permukaan kanan bola yang terletak di sebelah kanan. Perpindahan ini menyebabkan kekurangan muatan negatif, atau kelebihan muatan positif pada permukaan sebelah kiri bola yang terletak di kiri. Muatan lebih ini disebut muatan terinduksi.
Jangan artikan bahwa semua elektron bebas tersebut akan bergerak ke permukaan bola yang jana. Begitu ada muatan induksi timbul, muatan ini juga mengerjakan gaya terhadap elektron bebas dalam kedua bola. Gaya ini mengarah kekiri (tolakan oleh muata induksi negatif dan tarikan oleh muatan induksi positif). Dalam waktu yang sangat singkat sistem mencapai tingkat ekuilibrium dalam mana, di setiap titik dalam kedua bola, gaya terhadap elektron yang mengarah kekanan (di kerjakan oleh batang bermuatan tadi tetapi diimbangi oleh gaya yang mengarah ke kiri).
Muatan induksi ini akan tetap berada pada permukaan kedua bola selama batang karet masih berada di dekatnya. Jika batang itu disingkirkan, awan elektron di kedua bola akan bergerak kekiri dan kembalilah keadaan seperti semula.
Misalkan letak kedua bola di jarangkan sedikit, seperti dalam bagian (c), sedangkan batang karet ini didekatnya. Bila batang ini disingkirkan, seperti dalam (d), maka kita akan memperoleh dua bola logam yang muatannya berlawanan tanda.karena muatan – muatan ini tarik menarik, letak kedua bola akan sangat berdekatan. Hanya apabila kedua bola terpisah oleh jarak yang jauh, seperti dalam (e), kedua muatan itu akan terbagi merata. Harus dicatat bahwa batang karet yang bermuatan negatif itu, dai (a) sampai (e), tidak kehilangan muatan.
Cara lain untuk menginduksi muatan total pada benda logam adalah dengan cara menghubungkannya dengan kawat penghantar ketanah (ground). Sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Bagian (a) sampai bagian (e) melukiskan dengan jelas suatu proses. Dalam gambar ini, sebuah bola logam (dengan penopang dari bahan isolator) dimuat secara induksi. Lambang “tanah” dalam bagian (b) berarti bahwa bola itu dihubungkan dengan tanah (“diardekan”). Dalam (c), elektron ditolak ke tanah melalui sebuah kawat yang menghantar. Dengan demikian tanah memperoleh muatan negatif yang sama jumlahnya dengan muatan positif induksi yang tertinggal pada bola.
-
|
