Bagian Bagian Bumi

Kamu pasti sering mendengar bahwa Bumi itu bulat. Sebenarnya bentuk Bumi tidak bulat sempurna, tetapi pepat pada kedua kutubnya dan agak menggembung di sekitar
khatulistiwa.

Diameter Bumi dari kutub utara ke kutub selatan adalah 12.700 km, sedangkan diameter sepanjang ekuator adalah 12.750 km. Perbedaan panjang 50 km ini sangat kecil. Jika Bumi digambarkan dengan sebuah bola yang berdiameter 18 cm, jari-jari kutub, yaitu jarak garis lurus dari pusat Bumi ke salah satu kutub hanya akan berkurang 1/32 cm dari jari-jari ekuator, yaitu jarak garis lurus dari pusat ke sebuah titik pada ekuator Bumi.

Bumi terdiri atas tiga bagian, yaitu udara, air, dan bagian padat atau seperti yang dikatakan seorang ilmuwan, atmosfer, hidrosfer, dan litosfer.

Atmosfer adalah udara yang mengelilingi Bumi, terdiri atas sekitar 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% gas-gas lain, termasuk uap air, debu, dan karbon dioksida. Lapisan bawah dari selubung udara adalah troposfer. Dalam bahasa Yunani tropos berarti ”berubah”. Troposfer merupakan daerah tempat perubahan-perubahan besar terjadi yaitu suhu, tekanan, dan kadar uap air. Walaupun sebagian besar perubahan atmosfer relatif terjadi di dekat Bumi, troposfer meluas sampai suatu ketinggian sekitar 10 km. Pada batas luar troposfer terdapat zona pemisah antara troposfer dan lapisan lainnya.

Lapisan selanjutnya adalah stratosfer yang merupakan zona angin aneh yang dikenal sebagai aliran jet. Pada aliran jet ini aliran udara sangat kuat dan bergerak cepat, dapat mencapai kecepatan 400 km/jam. Suhu di dalam stratosfer naik dari tingkat bawah –60°C pada ketinggian 10 km sampai ke tingkat atas 0° C pada ketinggian 40 km.

Lapisan selanjutnya adalah termosfer. Daerah udaranya sangat tipis karena terbuka oleh radiasi dari ruang angkasa dan Matahari. Pada ketinggian 400 km atau lebih terdapat eksosfer yang dipandang sebagai pinggiran atmosfer yang paling luar.

Bumi melakukan dua rotasi sekaligus, yaitu rotasi terhadap sumbunya dan rotasi terhadap Matahari (disebut revolusi Bumi). Kamu tidak dapat merasakan rotasi Bumi ini karena adanya gaya gravitasi Bumi. Arah rotasi Bumi adalah dari barat ke timur.

Waktu yang diperlukan Bumi untuk melakukan rotasi pada sumbunya yaitu 1 hari atau 23 jam 56 menit 4,09 detik, kemudian dibulatkan menjadi 24 jam. Rotasi Bumi menyebabkan berbagai peristiwa. Di antaranya adalah menyebabkan terjadinya siang dan malam, gerak semu harian benda langit, terjadi pemepatan bentuk Bumi di daerah kutub dan penggembungan di daerah ekuator, pembelokan arah angin, menyebabkan terjadinya perbedaan waktu untuk tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya.

Revolusi Bumi adalah gerak Bumi mengelilingi Matahari. Periode revolusi Bumi adalah 1 tahun, yaitu 365,25 hari atau 365 ¼ hari. Revolusi Bumi menyebabkan beberapa peristiwa, yaitu gerak semu Matahari, pergantian musim, perubahan lamanya siang dan malam, dan terlihatnya rasi bintang yang berbeda-beda dari bulan ke bulan.

Ketika berevolusi, Bumi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika, melainkan miring dengan arah yang sama dan membentuk sudut 23,5°. Oleh karena itu terdapat empat
kedudukan Bumi pada orbitnya, yaitu sebagai berikut :

Tanggal 21 Maret sampai dengan 21 Juni. Kutub utara Bumi makin condong ke arah Matahari, sedangkan kutub selatan Bumi makin condong menjauhi Matahari. Akibatnya, belahan Bumi utara mengalami musim semi, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim gugur.

Tanggal 21 Juni sampai dengan 23 September. Kutub selatan menjauhi Matahari, sedangkan kutub utara makin dekat dengan Matahari. Matahari tidak terbenam selama 24 jam di kutub utara, sedangkan kutub selatan tetap malam sepanjang hari. Akibatnya, belahan Bumi utara mengalami musim panas, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim dingin.

Tanggal 23 September sampai dengan 22 Desember. Belahan Bumi utara mengalami siang lebih lama daripada malamnya, sedangkan di kutub selatan sebaliknya. Kutub utara Bumi condong menjauhi Matahari sehingga mengalami musim gugur, sedangkan kutub selatan makin condong ke Matahari sehingga mengalami musim semi.

Tanggal 22 Desember sampai dengan 21 Maret. Kutub selatan makin condong ke arah Matahari sehingga mengalami musim panas. Sebaliknya, kutub utara mengalami musim dingin karena letaknya makin jauh dari Matahari.

Kedudukan Matahari setiap tahunnya seolah-olah bergeser dari katulistiwa (21 Maret) ke garis balik utara, yaitu 23,5° LU (21 Juni), kemudian kembali ke katulistiwa (23 September), menuju ke garis balik selatan 23,5° LS (22 Desember) dan akhirnya kembali lagi ke katulistiwa (21 Maret). Gerak inilah yang disebut gerak semu Matahari.

Telah disinggung sebelumnya bahwa Bumi mempunyai sebuah satelit yaitu Bulan. Bulan mengelilingi Bumi pada suatu orbit. Bulan merupakan benda langit terdekat dari Bumi.

Berbeda dengan Bumi, Bulan tidak mempunyai atmosfer sehingga permukaan Bulan berhubungan langsung dengan luar angkasa. Oleh karena itu di Bulan tidak ditemukan kehidupan karena tidak tersedianya udara dan air.

Dalam peredarannya, Bulan melakukan tiga gerakan sekaligus yaitu rotasi, revolusi, dan bersama-sama dengan Bumi mengitari Matahari. Periode rotasinya sama dengan periode
revolusinya. Rotasi Bulan memiliki dua macam periode. Periode pertama adalah periode sideris/bulan sideris, periode ini mengacu ke satu bintang jauh selain Matahari. Satu bulan sideris kira-kira 27,3 hari. Periode kedua adalah periode sinodis yang mengacu ke Matahari. Satu bulan sinodis kira-kira 29,5 hari.

Karena Bumi dan Bulan bersama-sama mengelilingi Matahari, pada suatu saat kedudukan Bumi, Bulan, dan Matahari akan sejajar. Jika Bumi berada di antara Matahari dan Bulan maka cahaya Matahari ke Bumi akan terhalangi. Kejadian ini disebut dengan gerhana Bulan. Sebaliknya, jika bulan berada di antara Bumi dan Matahari maka sebagian daerah di Bumi tidak mendapat sinar Matahari. Kejadian ini dinamakan gerhana Matahari.

Tahukah kamu apa yang dimaksud pasang surut air laut? Pasang adalah keadaan ketika air laut naik dan surut adalah keadaan di mana permukaan air laut turun. Tahukah kamu apa penyebabnya? Pasang surut air laut terutama karena gravitasi Bulan meskipun juga dipengaruhi gravitasi Matahari. Hal ini karena jarak Bumi lebih dekat ke Bulan daripada jarak bumi ke Matahari. Ingat bahwa gaya gravitasi pada dua buah benda besarnya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak benda tersebut.

Karena gravitasi Bulan ini, lautan akan tertarik sehingga menimbulkan air pasang. Ketika jarak Bumi dan Bulan menjauh, gaya gravitasi Bulan akan menurun. Hal ini mengakibatkan laut akan surut. Pasang besar terjadi saat Bulan dan Matahari menghasilkan gaya tarik (gaya gravitasi) yang segaris. Hal ini terjadi saat Bulan purnama dan Bulan baru.

Selanjutnya...

Bagian - Bagian Matahari

Matahari merupakan sebuah bintang dan pusat tata surya. Bintang adalah benda langit yang memiliki cahaya sendiri. Planet-planet tidak disebut bintang karena planet-planet tidak mempunyai cahaya sendiri. Jika planet-planet tampak bercahaya, cahaya tersebut merupakan pantulan dari Matahari.

Ukuran matahari sebagai sebuah bintang dalam galaksi tergolong sedang saja. Banyak bintang lain yang ternyata lebih besar, lebih berat, lebih panas, dan lebih cerah daripada
Matahari. Matahari tampak jauh lebih besar dan lebih cerah karena letaknya jauh lebih dekat pada Bumi daripada bintang lainnya. Jarak Matahari dari Bumi kira-kira 149.600.000 km. Matahari merupakan bintang yang paling dekat dengan Bumi.

Sumber energi Matahari berasal dari reaksi fusi, yaitu penggabungan inti-inti atom Hidrogen membentuk inti-inti atom Helium. Akibat reaksi kimia pada inti Matahari, maka terjadi pengurangan massa Matahari yang berubah menjadi energi Matahari.

Energi Matahari ini dipancarkan ke segala arah. Bumi memperoleh sumber kehidupan dari Matahari. Tidak mungkin di Bumi ada kehidupan tanpa adanya energi Matahari. Oleh karena itu Matahari merupakan sumber energi Bumi.

Matahari tersusun oleh beberapa daerah yang berbeda, yaitu atmosfer Matahari, fotosfer, dan inti Matahari. Atmosfer Matahari terdiri atas dua lapisan. Lapisan sebelah dalam disebut kromosfer atau bola warna. Lapisan ini menjulang sejauh 12.000 km di atas permukaan Matahari. Lapisan atas atau sebelah luar terdapat korona atau mahkota. Korona ini membentuk lingkaran cahaya putih indah yang mengelilingi keseluruhan Matahari dan menyorotkan pita cahaya yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa.

Kita biasanya tidak dapat melihat kromosfer dan korona. Efek atmosfer kita sendiri serta cahaya yang menyilaukan dari fotosfer merintangi kita untuk melihatnya. Akan tetapi, ketika terjadi gerhana Matahari total, atmosfer Matahari akan terlihat. Untuk mengamati korona, kamu tidak harus menunggu saat gerhana. Kamu dapat melihatnya melalui sebuah teleskop khusus yang disebut koronagraf yang dapat menghasilkan suatu
gerhana Matahari buatan.

Fotosfer merupakan lapisan yang menyelubungi lapisan inti Matahari. Suhu pada lapisan ini ± 6.000°C. Inti Matahari merupakan lapisan terdalam, tempat berlangsungnya reaksi
inti.

Selanjutnya...

Anggota Tata Surya

Seandainya kamu berada di dalam ruang angkasa yang jaraknya berjuta-juta kilometer, kamu akan melihat Bumi ini seperti bola kecil sekali yang bergerak mengelilingi sebuah
bintang. Bintang tersebut adalah Matahari. Selain Bumi, terdapat planet-planet lain yang mengelilingi Matahari. Tidak hanya Bumi yang mengelilingi Matahari, tetapi planet-planet lain, satelit, asteroid, dan meteor juga mengelilingi Matahari. Semua bendabenda
langit menjadi satu kesatuan dan membentuk sebuah sistem yang sangat teratur. Sistem ini disebut tata surya.

1. Matahari
Matahari adalah pusat tata surya. Matahari merupakan sebuah bintang yang paling dekat dengan bumi. Seperti bintang lainnya, Matahari merupakan sebuah benda panas yang
tersusun oleh berbagai gas yang bertekanan tinggi. Dibandingkan dengan bintang-bintang lain dalam galaksi kita, ukuran Matahari adalah sedang. Namun demikian, Matahari adalah raksasa jika dibandingkan dengan planet yang terbesar sekali pun. Diameter Matahari 109 kali diameter Bumi, yaitu 1,4 juta km. Walaupun Matahari itu berbentuk gas, beratnya lebih dari 300.000 kali berat Bumi. Suhu permukaannya ± 5.000°C. Energi panas yang dipancarkan Matahari memungkinkan terjadinya kehidupan di Bumi. Selain itu, tanpa pemantulan cahaya Matahari, kita tidak dapat melihat anggota-anggota lain dari tata surya, kecuali komet dan meteor.

2. Planet
Planet-planet merupakan benda terbesar dalam tata surya setelah Matahari, kecuali beberapa satelit yang diameternya sebanding dengan planet Merkurius. Berdasarkan jarak planet-planet ini dari Matahari, planet-planet dapat diurutkan. Urutan planet itu adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

a. Merkurius
Mercurius adalah planet yang paling dekat matahari. Dari planet ini, Matahari terlihat dua kali lebih besar daripada yang terlihat di Bumi. Permukaan Mercurius sangat panas
dan kering. Suhu permukaan Mercurius dapat mencapai 427° C pada tengah hari dan –184° C pada tengah malam.

Permukaan Mercurius mempunyai sejumlah kawah atau lubang ledakan yang terjadi akibat tabrakan dengan meteor dan komet. Gravitasi pada permukaan planet Merkurius adalah sekitar sepertiga gravitasi pada permukaan Bumi.

b. Venus
Planet kedua dari Matahari adalah planet Venus. Walaupun jaraknya dari matahari dua kali jarak Mercurius, tetapi planet Venus adalah yang terpanas dalam tata surya. Lapisan
atmosfer yang tebal seperti awan putih menyelubungi permukaannya.

Awan putih ini terdiri dari karbon dioksida yang terjadi akibat pembakaran asam sulfat panas oleh gununggunung berapi. Awan ini menghalangi pemantulan panas Matahari, sehingga menyebabkan suhu menjadi sangat panas. Suhu siang hari dapat mencapai lebih dari 500° C.

Permukaan planet Venus terdiri dari dataran rendah yang rata dan dataran tinggi yang berbentuk oleh gunung api dan aliran lahar. Dipercaya bahwa gunung berapi terus meletus di planet ini. Venus sering disebut bintang pagi atau bintang senja karena sering terlihat berkilauan dari bumi pada pagi atau senja hari.

c. Bumi
Planet ketiga dari Matahari adalah planet Bumi. Karena jaraknya dari matahari, adanya atmosfer yang bersifat melindungi, dan suatu campuran bahan kimia organik yang
tepat mengakibatkan Bumi adalah satu-satunya planet dalam tata surya yang dapat mendukung kehidupan.

Bumi juga satu-satunya planet mempunyai unsur (seperti air) yang dapat berupa gas, cairan, dan padat. Bumi adalah suatu planet yang dinamis, yang secara konstan mendaur
ulang dirinya sendiri.

d. Mars
Planet Mars adalah planet keempat dari matahari. Besar planet ini setengah dari ukuran Bumi. Satu hari di Mars hampi sama lamanya dengan satu hari di Bumi. Mars mempunyai dua bulan yang mungkin dapat menangkap asteroids.Belahan selatannya adalah suatu permukaan tua yang stabil dengan banyak orang kawah atau lubang ledakan, sedangkan belahan utaranya menjaga arus lahar dari gunung berapi dahsyat yang paling besar dalam sistem tata surya.

Planet Mars adalah planet yang paling mirip dengan Bumi, sehingga para ilmuwan terus melakukan serangkaian penelitian apakah memungkinkan bagi manusia untuk hidup di planet ini.

e. Jupiter
Planet kelima dari matahari adalah Jupiter, yang merupakan planet paling besar dalam tata surya. Ukuran planet Jupiter dua kali dari gabungan semua planet lain dalam tata surya. Atmosfer Jupiter terdiri dari hidrogen dan helium, serta mempunyai awan dari amoniak dan kristal es.

Sistem Jupiter dan satelit-satelitnya menyerupai miniatur tata surya. Planet Jupiter mempunyai hari yang paling pendek dibanding planet-planet lain karena periode rotasi planet Jupiter ini hanya kurang lebih 10 jam. Malam hari pada planet Jupiter adalah jauh dari gelap, langit terlihat terang oleh banyaknya bulan.

f. Saturnus
Planet Saturnus adalah planet keenam dari matahari. Planet ini dikelilingi oleh beribu-ribu cincin yang terbentuk dari partikel-partikel es dan batu karang yang kecil yang diperkirakan merupakan bekas peninggalan dari suatu satelit terdahulu yang telah hancur oleh suatu benturan dengan satelit yang lain.

Dalam tata surya, planet Saturnus mempunyai urutan kedua terbesar setelah planet Jupiter. Meskipun demikian, kepadatan planet Saturnus sangat rendah sedemikian hingga
planet dahsyat ini bisa mengapung di atas air. Hal ini diperkirakan karena planet Saturnus berisi kebanyakan gas helium dan hidrogen. Planet ini juga dapat menghasilkan panas sendiri akibat sparasi gas.

g. Uranus
Planet Uranus adalah urutan ketujuh dari Matahari. Yang membedakan planet Uranus dari planet-planet yang lain adalah bahwa salah satu kutubnya menghadap ke Matahari.
Satu teori menyatakan bahwa hal ini diakibatkan planet Uranus ditabrak oleh suatu objek besar, sehingga bergeser ke sisinya. Sedangkan objek yang menabraknya hancur dan
bekas peninggalannya membentuk awan uap air batu-batu di sekitar Uranus yang membentuk cincin tipis.

Ada teori lain yang menyatakan bahwa cincin tipis yang menyelubungi planet Uranus terbentuk akibat salah satu satelinya dihantam oleh meteor. Seperti Neptunus, kebanyakan dari Uranus adalah suatu samudra air yang kotor yang tecampur gas metana dan amoniak. Atmosfernya yang terdiri dari helium dan hidrogen memperlihatkan suatu
jejak gas metana yang memberi warna hijau kebiru-biruan pada planet ini.

h. Neptunus
Planet tejauh dari Matahari adalah Neptunus. Keadaan planet Neptunus hampir sama dengan planet Uranus. Kedua planet ini sering disebut planet kembar. Neptunus adalah planet dalam tata surya yang paling berangin. Pada planet ini dapat terjadi badai sangat besar yang mencapai sepuluh kali kekuatan suatu angin topan di Bumi, hampir cukup untuk memecahkan tembok suara. Apa yang menyebabkan badai besar ini menjadi salah satu misteri yang besar dari planet Neptunus.

Ukuran planet Neptunus empat kali ukuran Bumi dan sedikit lebih kecil dibanding planet Uranus. Pada planet Neptunus mungkin tidak terdapat batasan-batasan antara lapisanlapisannya. Planet ini mempunyai suatu inti yang kecil dari batu karang dan dikelilingi oleh suatu samudra bercampur dengan lumpur dan material berbatu. Atmosfernya yang terdiri dari helium dan hidrogen. Seperti pada Uranus, sedikit gas metana memberikan warna hijau kebiru-biruan pada planet ini.

Sebelum tanggal 15 Agustus 2006, satu lagi benda langit yang dipercaya sebagai planet dalam sistem tata surya adalah Pluto. Dahulu Pluto dikenal sebagai planet yang paling kecil dan paling jauh dari Matahari. Tetapi, berdasarkan keputusan akhir sidang umum IAU (International Astronomical Union) ke-26 yang diselenggarakan di kota Praha, Republik Ceko, Pluto bukan lagi dianggap sebagai planet. Para ahli yang mengikuti sidang umum tersebut menganggap Pluto sebagai objek trans-Neptunian, bukan sebagai planet dalam tata surya.

3. Asteroid
Menurut Titus Bode, ada daerah kosong antara Mars dan Jupiter. Para ahli astronomi pada masa Bode yakin bahwa ada sebuah planet yang belum diketahui di antara kedua benda itu. Untuk menelitinya, pada tanggal 1 Januari 1801, seorang ahli astronomi Italia, Giuseppi Piazzi menemukan sebuah benda langit dalam ruang angkasa di antara orbit Mars dan Jupiter.

Kemudian, benda ini dinamakan Ceres yang diketahui mempunyai diameter sekitar 1.000 km. Lambat laun daerah kosong di antara Mars dan Jupiter ditemukan benda-benda kecil
lain yang mirip planet.

Sekarang telah ditemukan lebih dari seribu benda-benda kecil seperti ini dan ditaksir seluruhnya lebih dari 5.000 buah. Benda langit ini dikenal sebagai planet kecil atau asteroid.

4. Komet
Di antara berbagai anggota keluarga Matahari yang paling aneh ialah komet. Komet tidak tunduk pada berbagai hukum yang menguasai kesembilan planet dan beribu-ribu asteroid.
Komet bukannya bergerak di dalam orbit yang hampir sirkuler pada arah yang tunggal, tetapi berputar sekeliling Matahari dalam bentuk elips yang memanjang luar biasa dan ke setiap arah. Komet berada sedemikian jauh dari Matahari sehingga tidak kelihatan meskipun dengan menggunakan teleskop terbesar yang dimiliki manusia. Dahulu, orang menganggap bahwa beberapa komet berasal jauh dari luar tata surya, kemudian mendekati Matahari dan ketika meninggalkan Matahari komet tidak akan kembali lagi. Sekarang, secara umum telah disepakati bahwa komet termasuk anggota keluarga
Matahari.

Pada saat mula-mula ditemukan, komet biasanya tampak sebagai benda yang suram dan terpencar. Pusatnya merupakan bagian yang terpadat. Bagian padat ini disebut sebagai inti.

Daerah mirip tudung yang mengelilingi inti disebut koma. Pada saat komet mendekati Matahari, koma menjadi lebih cerah. Pada jarak sekitar 160 juta km dari Matahari, beberapa komet menunjukkan zat berkabut yang mengalir dan menjauhi Matahari serta membentuk ekor. Ekor ini tampak terdiri atas gas yang sangat tipis yang bersinar dengan menyerap dan memantulkan cahaya Matahari yang jatuh di atasnya. Komet dipaksa menjauhi Matahari oleh tekanan angin Matahari. Banyak komet tidak pernah mengembangkan ekor. Kometkomet itu akan tetap menjadi benda yang kabur.

5. Meteor
Orang percaya bahwa komet mungkin pecah menjadi partikel-partikel yang kadang-kadang terlihat memasuki atmosfer Bumi sebagai meteor. Besar meteor berkisar dari
pecahan yang tidak lebih besar dari kepala jarum sampai batu raksasa yang beratnya berton-ton. Kamu dapat mengetahui adanya meteor dengan melihat cahaya cerah yang dihasilkan oleh benturan meteor dengan atmosfer Bumi. Kebanyakan meteor hancur setelah membentur atmosfer. Namun beberapa di antaranya mendarat di Bumi dan disebut meteorit.

6. Satelit
Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus mempunyai satelit atau bulan yang berputar mengelilingi planetplanet tersebut. Dari hasil pengamatan para astronom baru-baru ini, mungkin Pluto mempunyai satelit.

Selanjutnya...

Penggunaan Transformator

Transformator step down atau transformator yang tegangan sekundernya lebih kecil daripada tegangan primernya sering digunakan dalam alat-alat elektronik, seperti radio, televisi, CD player, tape, dan lain-lain. Alat-alat ini membutuhkan tegangan listrik cukup rendah, yaitu antara 3 V – 20 V arus searah (DC).

Jika kamu perhatikan, alat-alat listrik tersebut sering dihubungkan langsung dengan listrik PLN yang mempunyai tegangan 220 V arus bolak-balik (AC). Mengapa peralatan
tersebut tidak rusak/terbakar? Di dalam peralatan elektronik tersebut terdapat transformator step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Selain transformator, juga terdapat unit penyearah tegangan, sehingga arus bolak-balik (AC) pada listrik PLN dapat berubah menjadi arus searah (DC) yang diperlukan peralatan elektronik tersebut.

Transformator step up atau transformator yang tegangan sekundernya lebih besar daripada tegangan primernya banyak digunakan dalam pesawat televisi atau monitor komputer untuk menghasilkan tegangan yang sangat tinggi. Tegangan ekstra tinggi ini diperlukan untuk mengaktifkan tabung sinar katoda (CRT). Jika CRT diberi tegangan ekstra tinggi, akan terpancar elektron. Pancaran elektron yang terus menerus dengan
intensitas yang berubah-ubah akan diterima pada layar pesawat televisi sebagai gambar bergerak.

Transformator step up juga digunakan pada lampu TL (lampu neon) untuk menaikkan tegangan listrik. Tegangan tinggi ini dihubungkan ke elektroda lampu TL diberi tenganan tinggi, akan terpancar elektron. Pancaran elektron akan menumbuk gas yang ada dalam tabung sehingga menghasilkan sinar ultraviolet. Sinar ini akan memancar ke segala arah dan menumbuk lapisan fosfor pada dinding kaca tabung, sehingga menghasilkan sinar putih yang terang.

Pada kendaraan bermotor, transformator step up digunakan dalam koil untuk menaikkan tegangan listrik. Tegangan listrik ekstra tinggi ini disalurkan ke busi sehingga menghasilkan loncatan bunga api di dalam ruang bakar. Loncatan bunga api akan membakar bahan bakar yang telah dicampur dengan udara, sehingga timbul ledakan yang mendorong piston untuk bergerak. Gerakan piston kemudian diubah menjadi gerak berputar untuk menjalankan kendaraan bermotor.

Selain digunakan dalam alat elektronika, transformator juga sering digunakan dalam penyaluran listrik dari pusat pembangkit sampai ke rumah-rumah atau sering disebut transmisi daya listrik jarak jauh.

Pembangkit listrik umumnya terletak jauh dari perkotaan dan pemukiman. Di pusat pembangkit tenaga listrik, dihasilkan listrik dengan arus yang besar namun tegangannya tidak terlalu tinggi (sekitar 3.000 volt). Untuk keperluan transmisi listrik jarak jauh, tegangan listrik dinaikkan menggunakan trafo step-up menjadi 150.000 volt. Mengapa penyaluran listrik jarak jauh harus meng-gunakan tegangan tinggi?

Di negara kita, PLN menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit hingga ke rumah-rumah dengan menggunakan kabel-kabel yang dibentangkan di udara. Panjang kabel ini dapat mencapai ratusan kilometer. Hal ini dapat menimbulkan hambatan yang sangat besar sehingga energi listrik banyak yang hilang

Nah, untuk mengurangi hilangnya energi listrik, harus diusahakan agar arus listrik yang mengalir melalui kabel listrik sekecil mungkin. Untuk menghasilkan arus listrik yang kecil, pembangkit listrik harus menghasilkan tegangan yang besar.

Berdasarkan uraian tersebut, maka PLN menyalurkan listrik setelah tegangannya dinaikkan menggunakan transformator step up agar arus listrik yang dialirkan kecil sehingga mengurangi energi yang hilang. Transformator ini menaikkan tegangan yang dihasilkan oleh generator besar di pusat pembangkit menjadi sekitar 150. 000 volt. Selain itu dapat memperkecil energi listrik yang hilang dalam perjalanan, arus listrik yang rendah dapat ditransmisikan melalui kawat yang kecil sehingga biaya pengadaan sarana
transmisi listrik menjadi lebih murah. Listrik tegangan tinggi ini kemudian disalurkan menuju kota-kota yang letaknya jauh dari pusat pembangkit.

Sebelum masuk kota, tegangan listrik diturunkan kembali dengan menggunakan trafo step-down di gardu induk menjadi sebesar 20.000 volt. Sebelum disalurkan ke industri atau rumah tangga pelanggan, tegangan listrik kembali diturunkan dengan trafo step-down di gardu listrik menjadi sebesar 220 volt. Untuk keperluan menurunkan tegangan listrik ini diperlukan transformator step down.

Selanjutnya...

Prinsip Kerja Transformator

Pernahkah kamu memperhatikan berapa besar tegangan yang dibutuhkan oleh sebuah radio agar dapat menyala? Jika sebuah radio membutuhkan tegangan sebesar 9 volt, apa yang harus dilakukan agar radio dapat menyala dengan baik jika tegangan yang disediakan PLN sebesar 220 volt? Untuk mengubah tegangan PLN sebesar 220 volt menjadi 9 volt kamu dapat menggunakan transformator atau sering disingkat trafo.

Transformator terdiri atas pasangan kumparan primer dan sekunder yang terpisah dan dililitkan pada inti besi lunak yang terbuat dari plat besi yang disusun berlapis-lapis.
Prinsip dasar transformator adalah berdasarkan percobaan yang dilakukan pertama kali oleh Faraday.

Kamu dapat mengamati bahwa rangkaian primer terdiri atas kumparan primer yang dililitkan di sebelah kiri inti besi dan dihubungkan dengan sebuah aki. Rangkaian
sekunder terdiri atas kumparan sekunder yang dililitkan di sebelah kanan inti besi dan dihubungkan dengan sebuah galvanometer.

Nah, ketika arus mengalir melalui kumparan primer, arus listrik yang mengalir pada kumparan primer berubah dari nol ke nilai tetapnya. Arus listrik tersebut menghasilkan garis-garis gaya magnetik. Sesuai dengan kaidah tangan kanan, arus listrik ini akan menghasilkan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder. Karena arus listrik dalam rangkaian primer selalu berubah-ubah dari nol ke nilai tetapnya,
garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder pun berubah-ubah dari nol ke nilai tetapnya. Perubahan garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder akan membangkitkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan sekunder. Dengan adanya arus listrik induksi yang mengalir melalui galvanometer, jarum galvanometer akan menyimpang, misalnya ke kanan. Setelah beberapa saat, garis gaya magnetik sudah tetap sehingga ggl induksi pada ujung-ujung kumparan kembali menjadi nol.

Ketika arus yang mengalir melalui kumparan primer diputuskan, arus listrik yang mengalir pada kumparan sekunder akan berkurang dari nilai tetapnya menuju ke nol. Hal ini menyebabkan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder juga berkurang dari nilai tetapnya menuju nol. Perubahan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder ini menyebabkan timbulnya ggl induksi di ujung-ujung kumparan dengan polaritas yang berlawanan dengan ggl induksi yang dihasilkan sebelumnya. Hal ini menimbulkan arus induksi dengan arah yang berlawanan dengan arah arus induksi sebelumnya sehingga jarum galvanometer juga menyimpang ke arah kiri.

Transformator biasanya digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik arus AC. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membedakan jumlah lilitan dari kumparan primer dan kumparan sekunder.

Pada transformator energi listrik yang keluar selalu lebih kecil daripada energi listrik yang masuk. Mengapa hal tersebut dapat terjadi? Di kelas VII, kamu telah mempelajari hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi hanya dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Nah, hukum kekekalan energi ini juga berlaku
pada transformator.

Pernahkah kamu menggunakan transformator? Ketika kamu selesai menggunakan transformator, coba kamu pegang bagian besi yang terisolasi. Apa yang kamu rasakan? Ketika kamu memegang bagian besi yang terisolasi setelah transformator digunakan, kamu akan merasakan panas. Hal ini membuktikan bahwa sebagian energi pada transformator diubah menjadi energi panas sehingga energi listrik yang keluar dari
transformator selalu lebih kecil daripada energi yang masuk ke transformator. Timbulnya energi panas pada transformator tidak dapat dihindari.

Selanjutnya...

Prinsip Kerja Generator

Alat-alat elektronika, seperti televisi, setrika, radio, lemari es, dan lampu memerlukan energi listrik dapat bekerja. Nah, listrik dihasilkan oleh mesin pembangkit listrik yang dinamakan generator atau dinamo. Apakah generator itu? Generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik atau energi gerak menjadi energi listrik.

Generator menghasilkan arus listrik induksi dengan cara memutar kumparan di antara celah kutub utara-selatan sebuah magnet. Jika kumparan diputar, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan akan berubah-ubah sesuai dengan posisi kumparan terhadap magnet. Perubahan jumlah garis gaya magnetik inilah yang menyebabkan timbulnya ggl induksi di ujung-ujung kumparan sehingga menghasilkan energi listrik.

Ada dua jenis generator, yaitu generator arus bolak-balik yang disebut juga alternator dan generator arus searah. Tahukah kamu perbedaan antara generator arus bolak-balik dan generator arus searah? Perbedaan generator arus bolak-balik dengan generator arus searah hanyalah pada bentuk cincin yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan.

Pada generator arus bolak-balik terdapat dua buah cincin, dengan tiap cincin berhubungan dengan tiap ujung kumparan. Pada generator arus searah hanya terdapat sebuah cincin yang terbelah di tengahnya yang dinamakan cincin belah atau komutator.

Selanjutnya...

Kutub Utara Magnet Bumi Bergeser

Bumi adalah magnet raksasa yang memiliki dua kutub sehingga kompas dapat selalu
menunjuk arah utara dan selatan. Meskipun demikian letak kutub-kutubnya tidak selalu
tetap. Menurut para ilmuwan, kutub utara magnet Bumi bergerak dari Kanada ke Siberia
secara signifikan.

Kutub-kutub magnet adalah bagian Bumi yang dibentuk oleh besi cair dalam inti Bumi.
Letak dan arahnya berbeda dengan kutub geografis yang merupakan sumbu putaran Bumi.

Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa kutub magnet Bumi bergerak ke lokasi
yang berbeda. Meskipun demikian, mengapa pergerakan ini terjadi masih belum diketahui.

“Ini mungkin bagian dari pergerakan normal dan secara bertahap akan kembali ke Kanada,” kata Joseph Stoner, seorang ahli paleomagnetik dari Oregon State University dalam pertemuan American Geophysical Union.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kekuatan magnet Bumi menurun 10 persen
dalam 150 tahun terakhir. Sedangkan analisis terbaru Stoner menunjukkan bahwa selama
periode tersebut, kutub utara magnet juga bergerak sejauh 1.100 kilometer dari Kutub
Utara. Meskipun demikian, kemungkinan hilangnya sifat magnetik sangatlah kecil.

Kutub utara magnet Bumi pertama kali ditemukan pada 1831 dan ketika diukur kembali
pada 1904, para peneliti menemukan bahwa letaknya telah bergerak sejauh 50 kilometer.
Menurut para peneliti Oregon, tingkat pergerakan kutub magnet itu meningkat seabad
terakhir dibandingkan abad-abad sebelumnya.

Selama berabad-abad, pemandu arah yang menggunakan kompas harus belajar untuk
menyesuaikan perbedaan antara arah utara magnet dengan arah utara geografis Bumi.
Sebab, sebuah kompas akan menunjuk arah utara magnetik bukannya arah Kutub Utara.
Sebuah kompas yang membaca arah utara di Oregon, misalnya, menunjukkan arah
1,7 derajat sebelah timur kutub utara.

Untuk mengetahui pergerakan kutub magnet Bumi, Stoner dan para ilmuwan lainnya
mempelajari endapan yang direkam dari beberapa danau di Arktik. Endapan-endapan
tersebut merekam medan magnetik Bumi pada waktu tertentu. Para ilmuwan
menggunakan detektor karbon untuk melacak perubahan medan magnetnya.

Dengan cara itulah mereka menemukan bahwa arah utara magnet berubah secara
signifikan dalam 1.000 tahun terakhir. Perubahannya bergerak antara Kanada bagian utara dan Siberia, tapi kadang-kadang ke arah yang berbeda.

Selanjutnya...