Fluida listrik
Leiden, tahun 1746. Pieter van Musschenbroek mengisi air dalam botol dari mesin listrik, memegang botol dan kawatnya, lalu terkena sengatan sekeras itu hingga ia menulis: untuk kedua kalinya ia tidak mau, sekalipun ditukar seluruh Kerajaan Prancis. Ternyata listrik bisa ditampung dalam botol, seperti zat cair.
Franklin di Philadelphia menjelaskannya dengan satu fluida. Fluida ada di semua benda. Benda yang memilikinya lebih banyak dari normal bermuatan positif, yang lebih sedikit bermuatan negatif. Gesekan tidak menciptakan fluida, hanya menuangkannya dari satu benda ke benda lain. Fluida sebagai zat lenyap bersama penemuan elektron, tetapi tanda plus dan minus serta kekekalan muatan tetap ada selamanya.
| Notasi | fluid · electric fire · ukuran Fr |
| Bagaimana dahulu menaksirnya | dari panjang percikan, kuatnya sengatan, merenggangnya daun elektroskop |
| Yang diandaikan | satu cairan tanpa bobot · kelebihan berarti plus, kekurangan berarti minus · kekal |
| Diperkenalkan dan ditinggalkan | dua fluida Du Fay, 1733 · satu fluida Franklin, 1747 · elektron Thomson, 1897 |
| Penulisan kini | muatan Q, coulomb · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C tepat |
| Nilai khas | 15 µC — botol Leyden · 15 C — petir · 1 Fr = 2,08·10⁹ elektron |
01 · Definisi
Plus berarti kelebihan, minus berarti kekurangan
Gosoklah batang kaca dengan sutra. Menurut Franklin, fluida berpindah dari sutra ke kaca: kaca mendapat kelebihan, plus, sutra kekurangan, minus. Berapa pun yang bertambah pada satu benda, sebanyak itu pula yang berkurang pada benda lain. Jumlahnya tidak berubah.
Tanda itu dipilih Franklin secara acak, dan sayangnya keliru: yang sebenarnya berlari di dalam kawat adalah elektron, dan elektron bermuatan minus. Karena itu arus di buku pelajaran mengalir dari plus ke minus, sementara elektron berlawanan arah. Tetapi aturan utama fluida itu benar: muatan kekal dalam setiap percobaan.
Berapa yang berpindah
Dua wadah, kaca dan sutra; garis putus-putus adalah tinggi normal fluida. Penggeser menunjukkan berapa kali sutra digosokkan pada kaca. Biru di atas garis putus-putus adalah kelebihan, plus. Merah di bawahnya adalah kekurangan, minus. Pita di bawah adalah jumlah muatan, yang selalu nol. Di bawah wadah tertulis cara penulisan masa kini: elektron berpindah dari kaca ke sutra.
Isi botol dan tunggu percikan
Aksi utamanya adalah tombol “Putar mesin”. Di kiri, bola kaca bergesekan dengan bantalan, tetes-tetes fluida biru mengalir lewat kawat ke lapisan dalam botol. Makin banyak fluida, makin tinggi tegangannya. Di kanan ada celah percik: dua bola kuningan dengan jarak yang diatur penggeser. Ketika tegangan mencapai tembusnya udara, sekitar 3 kV per milimeter, percikan kuning melompat dan botol pun kosong. Layar di kanan mencatat tegangan terhadap waktu. Waktunya waktu nyata.
—
02 · Konversi
| {n} | {v} | {note} |
Franklin adalah muatan yang menolak muatan sejenis pada jarak 1 cm dengan gaya 1 dyne. Itu 3,335 64·10⁻¹⁰ C, sekitar dua miliar elektron. Satuan ini dinamai menurut Franklin pada tahun 1941.
Ampere-jam adalah muatan yang lewat dalam satu jam pada arus 1 A: 3600 C. Baterai ponsel 4000 mA·h menyimpan 14 400 C — hampir seribu sambaran petir dilihat dari muatannya, tetapi pada tegangan hanya 4 V.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Fluida diukur dengan apa yang ada di tangan: panjang percikan, kuatnya sengatan, jumlah botol dalam baterai. Pada tahun 1785 Coulomb pertama kali memberi hukum gaya, dan muatan menjadi besaran bersatuan. Dalam sistem CGS satuannya franklin, dalam SI coulomb, lewat ampere dan sekon.
Sejak tahun 2019 semuanya bermuara pada “tetes fluida”: muatan elementer e ditetapkan tepat, 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Satu coulomb kira-kira 6 241 509 074 460 762 607,776 muatan elementer, dan angka-angka berikutnya boleh dihitung sesuka hati. Ternyata fluida itu berbutir.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh satuan pokok SI
Setetes asam mengubah warna sari buah, garam mewarnai nyala api, air membeku karena satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, menurut bidang ilmu dan menurut abjad.
Buka indeks →