Analogi Dua Arus

0
440
views

Kalau perasan, tak pernah lagi wujud sungai yang bermula dari bawah bukit, dan naik ke atas bukit. Alam menunjukkan hal yang sebaliknya. Air hujan akan bergerak dari atas bukit, turun ke bawah bukit, melahirkan anak-anak sungai, dan kadang kala lalu di kincir air, membantu kincir air itu membuat kerja bagi para petani, dan akhirnya sampai ke laut.

Hal ini disebabkan adanya perbezaan ketinggian, sebagai contoh ketinggian air terjun, yang menyebabkan wujudnya perbezaan potensi. Secara intuisinya, semakin tinggi air terjun, maka kita akan kata perbezaan potensi tersebut akan jadi lebih besar.

Satu lagi contoh penerangan perbezaan potensi adalah seperti berikut:

Katakan kau ada bola, dan kau letak bola tersebut di atas satu landasan yang condong, landai dan rata. Bola yang ada di atas landasan yang condong akan mempunyai lebih tenaga potensi, berbanding bola di atas landasan yang landai. Untuk bola yang berada di atas permukaan rata, bola tersebut mungkin berada dalam keadaan statik, ataupun bergerak secara rawak (sekiranya ia mempunyai tenaga).

Terma perbezaan potensi juga wujud dalam bidang elektrik, turut dikenali sebagai voltan (voltage).

Untuk memahami elektrik, ada beberapa perkara yang perlu kita bincangkan.

Elektrik terhasil akibat dari pergerakan elektron. Elektron, seperti air, akan bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah, dan menghasilkan arus. Untuk air, kita ada arus sungai, dan untuk elektron, kita ada arus elektrik.

Cuma perbezaannya adalah pada perbezaan potensi itu tadi. Untuk kes air, air akan mengalir dari puncak gunung ke kaki gunung, dengan berlakunya perubahan dari tenaga potensi kepada tenaga kinetik, dan tenaga kinetik tersebut wujud sebagai pergerakan air.

Untuk elektrik, contohnya bateri, puncak gunung tersebut ada pada bahagian positif bateri, dan kaki gunung ada pada bahagian negatif bateri. Arus elektrik akan bergerak dari tempat tinggi (bahagian positif bateri) dan turun sampai ke tempat rendah (bahagian negatif bateri), melalui litar eletrik, dan arus elektrik tersebut akan digunakan untuk membantu kincir-kincir elektrik (perkakasan eletrik seperti lampu dan kipas), untuk melakukan kerja.

Waqaf Saham

Justeru, kalau anda sebenarnya tertanya-tanya bagaimana sebenarnya bateri menghasilkan tenaga, tenaga terhasil dari perubahan tenaga potensi elektrik menjadi tenaga yang bersesuaian dengan perkakasan elektrik, seperti tenaga haba (seterika), cahaya (lampu) dan tenaga pergerakan (motor). Kebanyakan potensi dalam bateri pula adalah dipacu oleh tindakbalas elektrokimia didalam bateri itu sendiri. Sebab itulah kebanyakan bateri kita akan kehabisan tenaga, kerana tindakbalas tersebut akan terhenti apabila bahan elektrod dalam bateri tersebut habis digunakan.

Secara analogi, begitulah bagaimana arus elektrik terhasil, dan sedikit maklumat ringkas mengenai bateri.

Rujukan dan bacaan lanjut:

James S. (2012). “The electric vocabulary”. IOP Publishing Ltd. Physics EducationVol 47No 1.

Chemistry Libretexts – Electricity and the Waterfall Analogy.

https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Voltage%2C_Amperage_and_Resistance_Basics

Fisheries and Marine Institute of Memorial, University of Newfoundland website – Conventional Current vs Electron Flow.

https://www.mi.mun.ca/users/cchaulk/eltk1100/ivse/ivse.htm

College of Engineering, Oregon State University website – Electron Current vs. Conventional Current.

http://web.engr.oregonstate.edu/~traylor/ece112/beamer_lectures/elect_flow_vs_conv_I.pdf

P/s: Arus elektrik yang digunapakai di sini adalah arus elektrik konvensional. Buat mereka yang belajar subjek elektrik, wujud perbezaan arus konvensional dengan arus elektron. Disebabkan elektron terdiri dari cas negatif, maka elektron sebenarnya bergerak dari terminal negatif ke terminal positif (bertentangan arah dengan arus konvensional), kerana cas negatif akan tertarik kepada benda yang positif. Penggunaan arus konvensional adalah dari idea Ben Franklin, di mana Franklin menganggap arus akan bergerak dari terminal positif (tinggi) ke terminal negatif (rendah), seperti objek alamiah yang lain.