School of Physics XIII

Poster SoP XIII

School of Physics (SoP) ke 13 diadakan oleh (tuan rumah) dosen Fisika Universitas Negeri Semarang (UNNES) pada tanggal 17-19 Januari 2020 di Ungaran, Semarang Jawa Tengah. Kegiatan SoP kali ini bertemakan Electromagnetism, dengan pemateri Pak Rosyid dari Universitas Gadjah Mada (UGM). Tujuan utama diadakan SoP ini adalah untuk memfasilitasi belajar fisika bersama-sama dalam kondisi yang nyaman dan berfokus pada pemahaman konsep dasar.

Berikut adalah beberapa konsep yang disampaikan oleh Pak Rosyid dalam SoP XIII (berasal dari catatan saya) :

Memahami potensial listrik.

Ketika mendung, kadang ada kilatan halilintar sebagai pertanda akan turun hujan. Kilatan cahaya halilintar biasanya dari awan lalu meloncat menuju tanah. Halilintar ini akibat potensial listrik di langit lebih rendah dibanding dengan potensial listrik yang ada di permukaan tanah.

Balon karet, yang digosok-gosokkan dengan rambut lalu didekatkan dengan potongan-potongan kertas, maka kertas akan menempel di balon karet. Balon karet yang digosok-gosokkan dengan rambut, itu artinya balon dimuati degan muatan listrik, sehingga bisa menarik kertas.

Kemudian, ada pengaduk gelas yang digosok-gosokkan dengan kain sutra, maka pengaduk gelas tersebut akan mendekat jika didekatkan dengan balon karet yang digosok-gosokkan dengan rambut. Akan tetapi pengaduk gelas yang digosok-gosokkan dengan kain sutra akan menolak jika didekatkan dengan potongan kertas. Ini artinya muatan pengaduk gelas sejenis dengan muatan potongan kertas dan muatan pengaduk gelas tidak sejenis dengan balon karet.

Sebenarnya keberadaan muatan listrik adalah sebuah postulasi. Sebuah postulat yang mana kita harus percaya begitu saja. Termasuk kecepatan cahaya juga merupakan sebuah postulasi. Kita membutuhkan postulasi ini untuk menjelaskan banyak hal. Lalu bagaimana cara menjelaskan gejala potensial listrik yang dialami benda-benda diatas?

Jawabannya adalah akibat adanya kelestarian muatan, yakni bahwa dalam proses pemuatan balon karet dan pengaduk gelas itu muatan tidak diciptakan dan juga tidak dimusnahkan, hanya dipindahkan. Jadi muatan keseluruhan tidak berubah, hanya dipindahkan dari suatu benda ke benda lainnya.

Ingat bahwa benda tersusun dari atom, lalu atom tersusun dari inti atom dan elektron. Sebuah atom dikatakan bersifat netral dalam kelistrikan jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Elektron sendiri bisa meninggalkan atom, jika elektron meninggalkan atom, maka atom tersebut akan bermuatan positif (kehilangan elektron berati kehilangan kenetralan atom). Ketika pengaduk gelas digosokkan dengan kain sutra, maka elektron dari pengaduk gelas berpindah ke kain sutra.

Secara kelistrikkan, konduktor adalah penghantar panas dan penghantar listrik yang baik, terdapat elektron bebas dalam bahan konduktor. Dalam bahan isolator, semua elektron terkunci dalam bahan, sehingga tidak bisa menjadi penghantar panas dan penghantar listrik. Dalam bahan konduktor, ketika elektron keluar dari atom (ketika elektron diambil), maka atom akan mencoba mencapai keseimbangan baru, sehingga elektron yang tersisa segera menuju permukaan.

Karena dalam SoP ini dijelaskan banyak hal dasar mengenai Electromagnetism dalam rumusan matematis dengan ranah pembuktian dan penjabaran rumus, maka hanya penjelasan mengenai potensial listrik yang saya tuliskan. Sedangkan penjelasan mengenai topik-topik matematis adalah menegenai : Potensial listrik di permukaan benda (elemen luasan dan elemen volume), teorema kulit bola, konsep vektor, gradiensi, medan gaya, divergensi, rotasi, laplacian, teorema Gauss, hukum Gauss, integral lintasan, teorema Stokes, integral titik tengah, kemagnetan, persamaan kontinuitas muatan, biot savart, ampere, kapasitor, hukum Faraday dan  persamaan Maxwell untuk elektromagnetisme.

Di akhir sesi, Pak Rosyid dan beberapa dosen dari UNNES memberikan nasehat kepada kami. Inti dari nasehat-nasehat beliau adalah mengenai bagaimana cara kita agar bijak dalam memaknai suatu profesi. Beliau-beliau juga berpesan untuk terus bersemangat menuntut ilmu, karena menuntut ilmu adalah bekal penting dalam mempersiapkan masa depan kita kelak.

Berikut dokumentasi dari SoP XIII :