Kamis, 29 September 2011

BELAJAR RUBIK

Pengantar

Awal mula memainkan rubik / magic cube, aku ragu bisa menyelesaikannya. Ternyata, penemunya, Erno Rubik pun pernah meragukan permainan yang diciptakannya ini bisa diselesaikan. Namun, mendengar berita bahwa kenalan atau orang lain bisa menyelesaikannya, bahkan tercatat juga pemegang rekor dunianya, memastikan permainan ini sungguh bisa diselesaikan. Banyak teman senasib (belum bisa menyelesaikan rubik) yang berhasil menyusun satu warna di satu sisi. Belajar dari mereka, akhirnya mulai mengerti bagaimana membuat satu sisi rubik berwarna sama. Namun, setelah berhasil menyelesaikan rubik, ternyata langkah tersebut bukan langkah awal yang benar untuk menyelesaikan rubik. Ini disebabkan karena ketika membuat satu sisi rubik berwarna sama, sisi lain dalam lapis yang sama berbeda warna. Dengan kata lain, langkah awalnya bukan menyelesaikan satu sisi, melainkan satu lapis.
Pertama memegang rubik, aku melihatnya sebagai kubus dengan sisi berbeda warna, masing-masing sisi terdiri dari 9 kotak, sehingga jumlah seluruh kotak = 6 x 9 = 54 kotak. Sehingga, menyelesaikan rubik berarti menyusun 54 kotak tersebut ke masing-masing sisi rubik. Penilaian tersebut tidak salah. Namun, melihat kenyataan bahwa rubik tersusun dari kubus-kubus kecil, ada penilain lain yang lebih ringkas ketika mencoba menyelesaikan rubik, yaitu bahwa rubik memiliki:
  • 6 kubus pusat.
    Masing-masing kubus ada di tengah setiap sisi, hanya memiliki satu warna yang menjadi acuan warna sisi dimana dia berada, dan tidak bisa digeser kemanapun. Kalaupun digeser, tidak akan merubah urutan warna sisi-sisi rubik.
  • 12 kubus tepi.
    Kubus ini terletak di samping kubus pusat dan memiliki dua warna.
  • 8 kubus sudut.
    Kubus ini terletak di masing-masing sudut rubik dan memiliki tiga warna.
Dari penilaian tersebut, yang harus dilakukan adalah menyusun 12 kubus tepi dan 8 kubus sudut dengan mengacu ke masing-masing kubus pusat.

Notasi

Sebelum memulai langkah demi langkah, perlu ditentukan terlebih dahulu bagaimana cara menuliskan segala hal yang merujuk terhadap rubik yang akan digunakan dalam tulisan ini.
Sisi Rubik Rubik memiliki enam sisi. Ketika diletakkan di depan kita, maka sisi-sisi tersebut bisa dituliskan sebagai berikut:
  • Atas = U (upper)
  • Bawah = D (down)
  • Kiri = L (left)
  • Kanan = R (right)
  • Depan = F (front)
  • Belakang = B (back)
Gerakan
Menggerakkan sisi tertentu berarti menggerakkan lapis dimana kubus pusat sisi tersebut berada. Gerakan bisa dilakukan secara searah atau berlawanan arah jarum jam terhadap kubus pusat (dengan anggapan kita menghadap ke kubus). Ada 3 macam gerakan untuk masing-masing sisi (untuk contoh akan digunakan sisi atas = U), yaitu:
  • 90 derajat searah jarum jam pada sisi atas, ditulis U.
  • 90 derajat berlawanan arah jarum jam, ditulis U’ (U diikuti petik tunggal). Gerakan ini sama dengan U sebanyak tiga kali.
  • 180 derajat searah atau berlawanan arah jarum jam, ditulis U2 (U kuadrat). Gerakan ini sama dengan U dua kali, atau U’ dua kali.
Kubus
Untuk merujuk ke posisi kubus tertentu, akan digunakan dua huruf untuk kubus tepi, dan tiga huruf untuk kubus sudut. Sebagai contoh, kubus tepi di posisi atas-kanan akan ditulis UR (upper-right) atau kebalikannya, dan kubus sudut di posisi atas-kanan-depan ditulis URF (upper-right-front) atau variasinya. Posisi ini merujuk pada kubus yang saat itu ada pada posisi tersebut, bukan kubus yang seharusnya ada di situ.

Langkah 1: Tepi Lapis Pertama

Rubik dalam kondisi acak sekarang. Jika tidak, acak terlebih dahulu, karena tulisan selanjutnya adalah langkah-langkah untuk menyelesaikannya. Selanjutnya memilih salah satu warna kubus pusat, dan mengatur rubik sehingga dia ada pada sisi atas (U). Sebagai contoh, aku menggunakan warna putih.
Langkah pertama adalah membentuk tanda plus (+) di sisi atas (U) warna putih. Ini berarti menempatkan kubus tepi yang sesuai ke posisi UL, UB, UR, dan UF. Untuk melakukannya, ikuti kemungkinan-kemungkinan berikut (cari kemungkinan secara berurutan):
  • Kubus putih-lain (OC = other color) di U (lapis 1).
    • Jika putih ada di U, cukup putar U sehingga OC lurus dengan kubus pusat sewarna.
    • Jika OC ada di U, putar kubus ke posisi yang dituju. Putar rubik sehingga kubus pusat putih tetap di U dan OC ada di F, dan lakukan gerakan U’ R’ F’ atau U L F.
  • Kubus putih-OC ada di lapis 2 (tengah). Putar rubik sehingga kubus pusat putih tetap di U, dan kubus putih-OC ada di posisi FR.
    • Jika putih ada di R, putar U sampai posisi yang dituju ada di UF, dan lakukan gerakan F’, dan kembalikan U ke posisi semula.
    • Jika putih ada di F, putar U sampai posisi yang dituju ada di UR, dan lakukan gerakan R, dan kembalikan U ke posisi semula.
  • Kubus putih-OC ada di lapis bawah.
    • Jika warna putih ada di D, cukup putar D sampai OC lurus dengan kubus pusatnya, dan putar 180 derajat sisi kubus pusat.
    • Jika OC ada di D, putar rubik sehingga kubus pusat putih tetap di U dan OC ada di F. Putar D untuk menempatkan kubus pada posisi RD, dan lakukan gerakan R F’. Jika kubus di posisi UR sudah benar, tambahkan gerakan R’.
Di akhir langkah ini, bentuk rubik akan tampak seperti ini.

Langkah 2: Sudut Lapis Pertama

Langkah kedua adalah meletakkan tiga kubus sudut lapis 1 pada tempat dan arah yang benar. Alasan mengapa hanya tiga kubus, bukan empat, adalah untuk menyiapkan ruang gerak untuk langkah-langkah berikutnya.
Ada tiga kemungkinan untuk melakukan langkah ini, yaitu:
  • Kubus ada di lapis 3 dengan putih tidak di D. Putar rubik sehingga posisi yang dituju ada di URF, dan putar D sehingga kubus ada di posisi DRF.
    • Jika putih dari kubus sudut DRF ada di R, lakukan gerakan R’ D’ R.
    • Jika putih dari kubus sudut DRF ada di F, lakukan gerakan F D F’.
  • Kubus ada di lapis 3 dengan putih di D. Putar rubik sehingga posisi yang dituju ada di URF, dan putar D sehingga kubus ada di posisi DRF, selanjutnya lakukan gerakan R’ D2 R D R’ D’ R atau F D2 F’ D’ F D F’. Dari kedua gerakan tersebut dapat diketahui bahwa gerakan R’ D2 R atau F D2 F’ digunakan untuk memindahkan warna putih dari D, sehingga gerakan pada kemungkinan sebelumnya bisa dilakukan.
  • Kubus di posisi yang benar, tetapi arah / warnanya tidak sesuai. Putar rubik sehingga kubus ada di posisi URF.
    • Jika putih ada di R, lakukan gerakan R’ D’ R D R’ D’ R.
    • Jika putih ada di F, lakukan gerakan F D F’ D’ F D F’.
Sekarang rubik sudah selesai satu lapis, kecuali satu kubus sudut. Ruang ini akan digunakan untuk pertukaran dengan kubus sudut lain.

Langkah 3: Tepi Lapis Kedua

Langkah ini akan menempatkan tiga kubus tepi di lapis tengah yang tidak berada di bawah kubus sudut yang masih salah. Untuk melakukan langkah ini, rubik perlu diputar sehingga sisi warna putih ada di bawah, dan kubus sudut yang salah ada di DRF.
Persiapan:
Untuk memindahkan kubus tepi pada tempatnya:
  • Putar rubik pada sumbu vertikal sehingga posisi yang dituju atau akan dipindah ada pada FR.
  • Putar D (lapis bawah) sehingga kubus sudut yang salah ada pada posisi DRF.
Sebagai contoh, untuk memindahkan kubus ke atau dari FL, putar rubik berlawanan arah jarum jam, dan lakukan gerakan D’.
Untuk memindahkan kubus ke tempatnya, hanya bisa dilakukan jika kubus ada di lapis atas, sebagai penampungan sementara. Jika tidak, yang harus dilakukan adalah memindahkannya ke lapis atas terlebih dahulu.
  • Lakukan langkah persiapan.
  • Lakukan gerakan F’ atau R.
  • Putar U sehingga kubus ada di UF atau UR.
  • Kembalikan rubik ke posisi semula dengan gerakan F atau R’.
Setelah kubus ada di lapis atas, langkah selanjutnya adalah memindahkannya ke posisi yang benar.
  • Lakukan langkah persiapan.
  • Perhatikan warna kubus di U.
    • Jika warna U adalah warna R:
      • Jika kubus ada di UF, putar U untuk memindahkannya dari UF.
      • Lakukan gerakan F’.
      • Putar U sehingga kubus kembali ke UF.
      • Kembalikan F ke posisi awal dengan gerakan F.
    • Jika warna U adalah warna F:
      • Jika kubus ada di UR, putar U untuk memindahkannya dari UR.
      • Lakukan gerakan R.
      • Putar U sehingga kubus kembali ke UR.
      • Kembalikan R ke posisi awal dengan gerakan R’.
Saat ini, hampir 2/3 rubik sudah selesai, kurang dua kubus, yaitu kubus tepi di lapis tengah dan kubus sudut yang sengaja tidak diselesaikan pada langkah sebelumnya.
Mungkin salah satu atau kedua kubus ini sudah benar tanpa sengaja. Jika terjadi demikian, anggap kedua kubus tersebut belum benar.

Langkah 4: Tepi yang Tersisa

Sebelum memulai langkah ini, rubik perlu diputar sehingga kubus sudut yang belum selesai ada pada posisi DBR. Posisi ini akan digunakan sampai rubik selesai.
Bila dilihat, saat ini ada 5 kubus tepi yang belum selesai, yaitu UF, UL, UB, UR dan BR. Untuk menyelesaikan kelimanya, langkah ini dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:
  • Kubus UF, UL, dan UB Ketiga kubus ini perlu diselesaikan terlebih dahulu. Untuk memindahkan kubus ke tempatnya, hanya bisa dilakukan apabila kubus ada pada posisi BR, sebagai penampungan sementara. Untuk memindahkan kubus ke BR:
    • Lakukan gerakan R’ atau B.
    • Putar U sehingga kubus ada UR atau UB.
    • Kembalikan gerakan sebelumnya dengan melakukan R atau B’.
    Selanjutnya adalah memindahkan kubus ke posisinya. Sebelum memindahkan, perhatikan warna U di kubus BR.
    • Jika warna U ada di R:
      • Putar U sehingga posisi yang dituju ada di UB.
      • Lakukan gerakan B.
      • Putar U sehingga kubus berada pada posisinya.
      • Kembalikan gerakan sebelumnya dengan melakukan B’.
    • Jika warna U ada di B:
      • Putar U sehingga posisi yang dituju ada di UR.
      • Lakukan gerakan R’.
      • Putar U sehingga kubus berada pada posisinya.
      • Kembalikan gerakan sebelumnya dengan melakukan R.
    Catatan:
    Gerakan untuk mengembalikan R atau B bisa dimanfaatkan untuk memindahkan kubus berikutnya ke penampungan sementara (BR).
    Setiap selesai memindahkan kubus ke lapis atas, atau untuk melakukan gerakan pada catatan sebelumnya, kubus tidak harus dipindahkan ke posisinya terlebih dahulu. Gerakan bisa diteruskan untuk memindahkan kubus berikutnya ke penampungan sementara (BR).
    Bentuk rubik saat ini menjadi:
  • Kubus UR dan BR Bagian ini mungkin satu-satunya bagian yang memerlukan hafalan. Saat berada pada tahap ini, ada 4 kemungkinan yang bisa terjadi, yaitu:
    • Kedua kubus sudah berada pada posisi dan arah yang benar.
    • Kedua kubus berada pada posisi yang benar, tetapi dengan arah warna salah.
      Untuk kondisi ini, lakukan gerakan B U’ B’ U R’ U R U’.
    • Kedua sisi kubus di R memiliki warna yang sama dengan R.
      Untuk kondisi ini, lakukan gerakan U’ R’ U’ R U’ R’ U’ R U’.
    • Kubus UR memiliki warna R di U dan warna B di R, dan kubus BR memiliki warna U di R dan warna R di B.
      Untuk kondisi ini, lakukan gerakan B U B’ U B U B’ U2.
    Catatan:
    Untuk mengurangi hafalan, mengingat dua gerakan sudah cukup. Jika ketiga langkah ini dilakukan terhadap rubik yang sudah selesai, maka akan mengembalikan rubik ke bentuk semula.
    Bentuk rubik setelah menyelesaikan langkah ini adalah seperti berikut:

Langkah 5: Mengatur Posisi Sudut yang Tersisa

Saat ini ada maksimal ada 5 kubus sudut yang belum selesai. Langkah ini bertujuan untuk menempatkan semua kubus sudut yang masih salah ke posisinya, dengan menghiraukan arah warnanya.
Catatan:
  • Posisi DBR merupakan tempat penampungan sementara.
  • Gerakan yang digunakan adalah L D2 L’.
    Maksud gerakan ini adalah memindahkan kubus secara diagonal dari DBR ke UFL.
  • Gerakan harus dilakukan berpasangan.
    Satu gerakan akan memindahkan kubus dari DBR ke UFL, tetapi akan merusak kubus-kubus yang lain. Untuk mengembalikan kubus-kubus lain, maka perlu dilakukan satu gerakan lagi. Namun sebelum melakukan gerakan kedua, kubus UFL perlu diganti dengan kubus lain agar kubus yang sudah dipindah tidak kembali ke posisi awal.
  • Dari catatan sebelumnya dapat diketahui bahwa sepasang gerakan akan memindahkan dua kubus sekaligus.
Selalu perhatikan kubus DBR setiap kali akan melakukan gerakan.
  • Jika kubus DBR memiliki warna U, berarti kubus ini harus dipindahkan karena kubus sudut di lapis atas masih ada yang salah, belum berada pada posisinya.
    • Putar U sehingga posisi dimana seharusnya kubus DBR berada ada di UFL.
    • Lakukan gerakan L D2 L’.
    • Putar kembali U untuk memindahkan kubus yang saat ini di UFL menuju posisinya, atau lakukan langkah berikutnya.
    • Putar U kembali sehingga posisi dimana seharusnya kubus DBR saat ini berada ada di UFL.
    • Lakukan kembali gerakan L D2 L’.
    • Putar kembali U untuk memindahkan kubus yang saat ini di UFL menuju posisinya.
  • Jika kubus DBR tidak memiliki warna U, pastikan semua kubus sudut di lapis atas sudah pada posisinya semua. Jika tidak, pindahkan kubus yang akan dipindahkan ke posisi yang benar ke DBR, untuk selanjutnya dipindahkan lagi ke posisi yang benar.
    • Putar U sehingga kubus yang akan dipindahkan ada di UFL.
    • Lakukan gerakan L D2 L’.
    • Putar kembali U sehingga posisi yang dituju ada di UFL.
    • Lakukan kembali gerakan L D2 L’.
    • Putar kembali U untuk memindahkan kubus yang saat ini ada di UFL menuju posisinya.
Penjelasan berikut merupakan pilihan, bisa diikuti atau tidak, karena sebenarnya dengan menggunakan penjelasan sebelumnya sudah bisa memenuhi tujuan langkah 5 ini.
Dari penjelasan sebelumnya diketahui bahwa sepasang gerakan akan memindahkan dua kubus sekaligus. Yang perlu dicatat, langkah tersebut hanya memindahkan kubus ke posisi yang tepat, bukan sekaligus menyesuaikan arah warna kubus.
Melalui penjelasan berikut, ada kesempatan untuk memindahkan kedua kubus sekaligus menyesuaikan arah warna setidaknya salah satu kubus.
Selain menggunakan gerakan sebelumnya, L D2 L’, gerakan F’ D2 F juga bisa digunakan untuk memindahkan kubus secara diagonal dari DBR ke UFL. Seperti penjelasan sebelumnya, gerakan harus dilakukan berpasangan untuk masing-masing gerakan, bukan kombinasi keduanya.
Perbedaan mendasar kedua gerakan ini adalah:
  • Gerakan L D2 L’ memindahkan kubus DRB ke UFL dengan warna B ke U.
  • Gerakan F’ D2 F memindahkan kubus DRB ke UFL dengan warna R ke U.
Dengan demikian, ada tiga kemungkinan untuk memilih gerakan yang akan digunakan, yaitu:
  • Jika kubus DBR memiliki warna U di R, gerakan yang digunakan adalah F’ D2 F.
  • Jika kubus DBR memiliki warna U di B, gerakan yang digunakan adalah L D2 L’.
  • Jika kubus DBR memiliki warna U di B, salah satu gerakan bisa digunakan. Gerakan ini hanya memindahkan kubus, bukan mengatur arah warna kubus.
Bentuk rubik saat ini menjadi seperti ini:

Langkah 6: Menyesuaikan Arah Sudut

Saat ini kelima sudut kubus sudah berada pada posisinya. Bahkan mungkin ada beberapa yang sudah sesuai arah warnanya. Langkah ini adalah untuk menyesuaikan arah warna kubus sudut yang masih salah.
Ada dua gerakan yang digunakan, yaitu:
  • L D2 L’ F’ D2 F untuk memutar kubus searah jarum jam.
  • F’ D2 F L D2 L’ untuk memutar kubus berlawanan arah jarum jam.
Jika dilihat, masing-masing gerakan tersebut adalah gabungan dari dua gerakan pada langkah sebelumnya. Tiga gerakan pertama akan menukar kubus UFL dan DBR. Tiga gerakan selanjutnya akan menukar kembali kubus UFL dan DBR dengan arah warna yang berbeda.
Satu gerakan merupakan kebalikan dari gerakan yang lain. Dengan demikian, apabila kedua gerakan dilakukan secara berurutan, maka rubik akan kembali ke bentuk semula sebelum kedua gerakan dilakukan.
Catatan:
  • Kedua gerakan harus dilakukan secara bersamaan.
    Satu gerakan akan memutar sebuah kubus, tetapi merusak susunan kubus yang lain. Gerakan yang lain berfungsi untuk mengembalikan susunan kubus. Agar kubus yang sudah diputar tidak kembali ke bentuk semula, sebelum melakukan gerakan kedua, kubus di UFL perlu ditukar dengan kubus lain yang perlu diputar.
  • Kedua gerakan akan memutar dua kubus sekaligus dengan arah berbeda, satu kubus searah jarum jam dan kubus yang lain berlawanan arah jarum jam.
    Untuk itu, sebelum melakukan gerakan perlu dicari dua kubus yang akan diputar berbeda arah. Salah satu tanda kubus berbeda arah adalah kubus bersebelahan dan memiliki warna yang sama di sisi yang sama.
  • Kedua kubus yang akan diputar harus berada di lapis atas.
Memutar dua kubus sudut.
  • Posisikan rubik sehingga kubus yang akan diputar ada di UFL.
  • Lakukan gerakan memutar kubus sesuai dengan arah putarannya.
  • Putar U sehingga kubus kedua ada di UFL.
  • Lakukan gerakan yang satunya untuk memutar kubus berlawanan arah putaran sebelumnya.
  • Putar U untuk mengembalikan kedua kubus ke posisi awal.
Kedua kubus berada pada lapis berbeda.
  • Putar rubik atau salah satu sisi sehingga kedua kubus ada di lapis atas.
  • Lakukan gerakan memutar dua kubus sudut di atas.
  • Jika memindahkan kubus ke lapis atas dilakukan dengan memutar salah satu sisi, putar kembali sisi tersebut sehingga kubus kembali ke posisi semula.
Ada tiga kubus sudut yang harus diputar dengan arah yang sama.
  • Posisikan rubik sehingga dua kubus yang akan diputar ada di lapis atas.
  • Lakukan gerakan memutar dua kubus sudut.
    Hasil dari langkah ini hanya satu kubus yang benar arahnya. Sementara kubus yang lain tetap salah, tetapi berubah arah putarnya. Sehingga akhirnya tersisa dua kubus yang harus diputar dengan arah berbeda.
  • Kembalikan rubik ke posisi semula jika ada gerakan yang dilakukan untuk memindahkan kubus ke lapis atas.
  • Posisikan kembali rubik sehingga kedua kubus yang tersisa ada di lapis atas.
  • Lakukan kembali gerakan memutar dua kubus sudut.
  • Kembalikan rubik ke posisi semula jika ada gerakan yang dilakukan untuk memindahkan kubus ke lapis atas.
Akhirnya rubik berhasil diselesaikan.

listrik pemulA

listrik Tutorial

Tutorial ini merupakan pengenalan singkat terhadap konsep biaya, tegangan, dan arus. Tutorial ini tidak panjang dan membosankan seperti buku teks perguruan tinggi, namun berisi informasi lebih dari siswa akan menemukan dalam buku sekolah dasar.
Atom

Sebuah gambar dari sebuah atomon sebelah kiri adalah gambar konseptual dari sebuah atom. Atom adalah blok bangunan materi. Segala sesuatu terbuat dari atom, dari batu, pohon-pohon, dengan bintang-bintang, bahkan diri sendiri. Sebuah atom terdiri dari inti padat yang mengandung satu atau lebih proton (berwarna merah dalam gambar), dan biasanya jumlah yang sama neutron (abu-abu). Elektron (biru) mengelilingi inti, membentuk awan elektron. Jumlah elektron dalam sebuah atom listrik yang stabil selalu sama dengan jumlah proton dalam inti.


listrik Mengisi

Berlawanan biaya menarik. Seperti mengusir biaya. Suatu hal yang aneh terjadi antara proton dan elektron: sebuah proton dan elektron selalu tertarik satu sama lain, sementara proton akan menolak proton lain, dan elektron akan menolak elektron lainnya. Perilaku ini disebabkan oleh sesuatu yang disebut kekuatan listrik. Proton dikatakan memiliki muatan listrik positif, sedangkan elektron memiliki muatan listrik negatif. Dua objek dengan tipe yang sama biaya mendorong menjauh dari satu sama lain, sementara dua objek dengan berlawanan biaya menarik satu sama lain. Karena proton dan elektron memiliki muatan listrik yang berlawanan, mereka tertarik satu sama lain. Dua proton, bagaimanapun, menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka listrik. Yang sama adalah benar dari dua elektron, yang mendorong menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka negatif.
listrik Saldo

Listrik keseimbangan materi Kebanyakan berisi jumlah yang sama dari proton dan elektron. Elektron negatif menyeimbangkan proton yang positif, dan materi tidak memiliki muatan listrik keseluruhan. Kata keseluruhan adalah penting, karena tuduhan itu masih ada, terpental sekitar dalam masalah ini. Muatan listrik di mana-mana, tetapi kita tidak dapat merasakan mereka karena mereka berada dalam keseimbangan. Bahkan, jika Anda mengambil kimia, Anda akan belajar bahwa gaya listrik adalah hal yang sangat yang memegang hal sama. Waktu berikutnya Anda mengambil sesuatu, hanya berpikir bahwa apapun yang Anda memegang secara harfiah dipenuhi dengan muatan listrik. Ini adalah fakta penting bahwa banyak orang kehilangan ketika mereka studi listrik.


Listrik statis

Sebuah gambar dari dua ion Katakanlah kita mencuri elektron dari satu atom dan memberikan elektron ke atom lain. Satu atom akan memiliki muatan positif secara keseluruhan dan yang lain akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Ketika ini terjadi, dua atom disebut ion. Karena ion memiliki muatan listrik keseluruhan, mereka dapat berinteraksi dengan objek biaya lainnya. Karena muatan yang sama saling tolak dan muatan yang berlawanan menarik, ion positif akan menarik benda bermuatan negatif, seperti elektron atau ion lain, dan akan mengusir benda bermuatan positif. Ion bermuatan negatif akan menarik benda-benda bermuatan positif, dan akan mengusir benda bermuatan negatif lainnya.

Hal yang sama berlaku untuk objek yang lebih besar. Jika Anda mengambil elektron dari satu objek dan menempatkannya pada objek lain, objek pertama akan memiliki muatan positif secara keseluruhan sedangkan yang kedua akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Tergantung pada jenis objek dan jumlah biaya yang terlibat, kekuatan listrik mungkin cukup untuk menyebabkan objek untuk tetap bersama-sama. Fenomena ini sering disebut sebagai "listrik statis."

Ada beberapa cara untuk mencuri elektron dari satu objek dan memberi mereka yang lain. Beberapa cara termasuk reaksi kimia, gerak mekanik, cahaya, dan bahkan panas. Jika Anda menggosok batang kaca dengan sutra, elektron dalam batang kaca akan terlempar dari dan dikumpulkan pada sutera. Batang kaca keuntungan muatan positif secara keseluruhan, dan sutra keuntungan muatan negatif secara keseluruhan. Dalam baterai, reaksi kimia yang digunakan untuk memaksa elektron dari terminal positif dan menempatkan mereka pada terminal negatif.


mengukur Biaya

Jumlah muatan listrik keseluruhan dimiliki oleh suatu benda diukur dalam coulomb. Satu coulomb kira-kira sama dengan jumlah muatan yang dimiliki oleh 6,000,000,000,000,000,000 (enam miliar miliar) elektron. Sementara ini mungkin tampak seperti sejumlah besar pada awalnya, itu tidak benar-benar banyak, karena elektron sangat kecil. Hanya untuk memberikan ide, satu coulomb kira-kira jumlah muatan yang mengalir melalui bola lampu 12-watt otomotif dalam satu detik.

Jika jumlah muatan yang dimiliki oleh dua benda dan jarak antara mereka diketahui, adalah mungkin untuk menghitung jumlah gaya antara objek menggunakan formula yang dikenal sebagai hukum Coulomb. Hukum ini ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1784, dan menyatakan bahwa gaya antara dua benda bermuatan bervariasi secara langsung sebagai tuduhan benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Hukum Coulomb diberikan di bawah ini dalam bentuk rumus:

F = kqq '/ r ^ 2
F adalah gaya, dalam Newton.
q dan q 'adalah tuduhan dari dua benda, dalam coulomb.
r adalah jarak antara benda-benda, dalam meter.
k adalah konstan sama 8,98755 × 109 N m2 C-2
tegangan
 
tegangan

Setiap kali elektron diambil dari satu objek dan ditempatkan pada objek lain, menyebabkan ketidakseimbangan muatan, kita mengatakan bahwa ada tegangan. Itulah apa yang orang berarti ketika mereka mengatakan sesuatu yang memiliki begitu banyak volt listrik. Mereka menggambarkan perbedaan biaya di dua tempat yang berbeda. Sebuah baterai AA standar memiliki perbedaan sebesar 1,5 volt antara terminal positif dan negatif, sementara baterai mobil memiliki perbedaan dari 12 volt antara dua terminal, dan jenis sehari-hari listrik statis yang menyebabkan hal-hal untuk tetap bersama-sama dan kadang-kadang memberi Anda tersentak ketika Anda menyentuh benda logam biasanya diukur dalam ribuan volt.

Paralel dua arah plates.Another dibebankan untuk memahami tegangan adalah untuk memikirkan sebuah "medan listrik." Bayangkan sebuah piring dengan muatan positif di sebelah piring dengan muatan negatif. Jika saya menempatkan muatan positif antara lempengan-lempengan ini, medan listrik piring 'akan menarik biaya untuk sisi negatif. Bayangkan bahwa saya menempatkan muatan 1 coulomb positif di sebelah pelat negatif, dan kemudian tarik ke arah plat positif. Karena medan listrik menciptakan sebuah kekuatan dalam arah yang berlawanan, bergerak mengisi membutuhkan energi. Jumlah energi tergantung pada jarak antara pelat dan kekuatan medan listrik dibuat oleh piring. Kami menyebutnya energi medan listrik itu "tegangan." Satu volt adalah jumlah energi dalam joule diperlukan untuk memindahkan 1 coulomb muatan melalui medan listrik. Secara matematis, 1Volt = 1Joule / 1Coulomb.

Volt berguna, karena mereka rapi menggambarkan ukuran dan kekuatan dari setiap medan listrik. Memvisualisasikan medan listrik antara dua pelat sederhana adalah mudah, namun visualisasi lapangan dalam rangkaian rumit dengan baterai, motor, bola lampu, dan switch sangat sulit. Tegangan menyederhanakan sirkuit seperti ini dengan menggambarkan medan listrik seluruh dengan nomor tunggal.
 
arus listrik

Saat ini dalam gerak animaiton. Arus kata berasal dari kata Latin currere, yang berarti untuk menjalankan atau mengalir. Arus listrik tidak lebih dari aliran muatan listrik. Biaya listrik hanya dapat mengalir melalui bahan-bahan tertentu, yang disebut konduktor. Meskipun elektron dalam bahan sebagian besar terbatas pada orbit tetap, beberapa bahan, termasuk logam sebagian besar, memiliki banyak elektron yang lepas bebas berkeliaran melalui materi. Bahan dengan tindakan properti sebagai konduktor. Ketika konduktor ditempatkan di antara dua benda bermuatan, elektron ini longgar didorong pergi oleh objek bermuatan negatif dan terhisap ke dalam obyek bermuatan positif. Hasilnya adalah bahwa ada aliran muatan, yang disebut arus, dan biaya objek dua itu menjadi seimbang. Jumlah arus yang mengalir melalui konduktor pada setiap waktu tertentu dalam diukur dalam ampere, atau amp untuk pendek. Ketika Anda membaca bahwa sesuatu menggunakan ampli begitu banyak, apa yang Anda diberitahu adalah jumlah arus yang mengalir melalui perangkat. Satu ampere sama dengan aliran satu coulomb muatan dalam satu detik.


Baterai dan Lancar

Baterai dan arus Dalam ayat sebelumnya, kita melihat bagaimana arus mengalir dari satu dibebankan objek yang lain, membatalkan keluar biaya dari dua benda. Setelah tuduhan dibatalkan, arus berhenti. Jika saat ini selalu berumur pendek, itu akan sangat tidak praktis. Bayangkan sebuah senter yang hanya berlangsung sepersekian detik sebelum perlu diisi ulang! Meskipun saat ini tidak cenderung untuk membatalkan tuduhan pada dua objek dan kemudian berhenti mengalir, jika biaya dapat ditempatkan pada objek lebih cepat daripada saat ini bisa menguras biaya, adalah mungkin untuk menjaga arus yang mengalir tanpa batas. Itulah yang terjadi dalam baterai. Reaksi kimia dalam baterai pompa elektron dari terminal positif ke terminal negatif lebih cepat daripada perangkat yang terhubung ke baterai dapat mengalir mereka. Baterai akan terus memasok sebanyak sekarang sebagai perangkat membutuhkan hingga bahan kimia dalam baterai yang digunakan, di mana titik baterai sudah mati dan harus diganti.
perlawanan


Setiap kali arus mengalir, pekerjaan dilakukan. Sebuah konduktor dapat dipanaskan, motor dapat berputar, bola mungkin mengeluarkan cahaya, atau bentuk energi lainnya dapat dilepaskan. Ada sebuah hukum sederhana yang memberitahu persis berapa banyak pekerjaan yang dapat dilakukan oleh arus yang mengalir. Jumlah pekerjaan yang dilakukan adalah sama dengan tegangan dari kali pasokan arus yang mengalir melalui kawat. Hukum ini dinyatakan dalam bentuk P = IV, di mana P adalah daya dalam watt, saya adalah arus di ampli, dan V adalah tegangan dalam volt. Sebagai contoh, jika kita menemukan bahwa bola lampu menarik setengah dari amp pada 120 volt, kita hanya kalikan 120 volt dengan setengah amp untuk menemukan bahwa bola lampu 60 watt menarik kekuasaan.
Hukum Ohm

V = IR Katakanlah Anda memiliki baterai enam volt dan Anda perlu menggambar dua ampli arus. Apa yang harus Anda membuat resistensi konduktor? Atau katakanlah Anda memiliki catu daya tiga volt dan ohm resistor ribu. Berapa banyak arus akan mengalir melalui resistor jika Anda menghubungkan resistor ke catu daya? Dalam rangka untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, semua yang perlu Anda lakukan adalah dengan menggunakan rumus matematika sederhana yang disebut hukum ohm itu. Hukum Ohm menyatakan bahwa jumlah arus yang mengalir melalui konduktor kali resistansi konduktor adalah sama dengan tegangan dari power supply. Hukum ini sering dinyatakan dalam bentuk V = IR, di mana V adalah tegangan diukur dalam volt, I adalah arus yang akan diukur di ampli, dan R adalah resistansi yang diukur dalam ohm.