Untuk waktu yang lama saya bertanya-tanya, kemana listrik mengalir setelah digunakan? Ketika saya menggunakan tablet saya itu berjalan dari baterai. Kemana daya pergi?
Jawaban:
Selamat, Anda telah menemukan penipuan terbesar abad ke-20. Baca ini dengan cepat sebelum para pria berbaju hitam datang dan menjemput Anda.
Pikirkan tentang bagaimana daya AC benar-benar bekerja. "AC" adalah singkatan dari arus bolak - balik , artinya arus bolak-balik. Perusahaan listrik memberi Anda listrik pada setengah siklus, kemudian menyedotnya kembali pada setengah siklus berikutnya. Dasar raket!
Namun serius, "listrik" bukanlah sesuatu, lebih seperti sebuah konsep. "Jumlah listrik" adalah ocehan yang tidak masuk akal. Anda dapat memiliki sejumlah daya, tegangan, arus, atau sifat terukur lainnya yang ditentukan, tetapi bukan "listrik". Bagi mereka yang tidak sepenuhnya memahami arus, tegangan, dan daya, yang terbaik adalah hindari menggunakan kata "listrik" sama sekali, karena mereka kemungkinan besar akan menggunakannya dengan salah.
Oleh karena itu untuk menjawab pertanyaan Anda, listrik tidak "pergi" ke mana pun karena itu bukan hal atau hal yang pernah ada di tempat pertama. Arus dan tegangan bersama dapat digunakan untuk memindahkan energi. Ketika baterai memberi daya pada tablet Anda, itu menghasilkan tegangan dan arus, dengan demikian mentransfer daya dari dalamnya ke luar. Tablet menggunakan daya itu untuk mengoperasikan komputer di dalam, menyalakan layar, mengirimkan data melalui gelombang radio, dll.
Energi (dan daya, daya hanya energi per waktu) tidak diciptakan atau dihancurkan, hanya berpindah-pindah. Dalam hal baterai memberi daya pada tablet, energi dimulai dalam bentuk kimia di dalam baterai. Kemudian mengambil bentuk listrik yang keluar dari baterai. Tablet ini menggunakannya dalam bentuk listrik, tetapi akhirnya menjadi panas. Jika Anda membiarkan tablet berjalan hanya dengan duduk di sana, Anda harus dapat memperhatikan bahwa itu sedikit lebih hangat daripada apa pun yang duduk. Energi yang ada di baterai dalam bentuk kimia sekarang dalam hal tablet terbuat dari dalam bentuk termal. Akhirnya itu akan memanaskan udara di dalam ruangan, yang akan memanaskan sesuatu yang lain, dll. Pada saat jumlah energi yang relatif kecil dalam baterai tablet tersebar di seluruh ruangan, Anda akan memerlukan instrumen ilmiah yang sensitif untuk mendeteksinya.
Sirkuit listrik seperti rantai sepeda. Itu harus memiliki rangkaian lengkap untuk mengalir. Rantai sepeda berhenti berputar ketika pengendara berhenti menyuntikkan energi ke dalam sistem (ketika mereka berhenti mengayuh sepeda).
Dan aliran listrik di tablet Anda (atau apa pun) berhenti ketika baterai berhenti menyuntikkan energi ke dalam sistem. Karena Anda telah menghabiskan proses kimia yang menghasilkan listrik. Anda dapat mengganti baterai yang kosong dengan yang baru yang masih menyimpan potensi kimia, atau Anda dapat mengisi ulang baterai dan membalikkan proses kimia.
Jawaban seorang awam: itu tidak "pergi" ke mana pun. Itu akan berubah menjadi panas, cahaya, gelombang suara, dan gelombang radio, dan sebagian digunakan untuk mengubah status memori flash di dalam tablet Anda. Sebagian besar waktu, panas merupakan bagian terbesar, karena ketidakefisienan. Ketika Anda secara aktif menggunakan wifi atau GSM (menggunakan perangkat Anda sebagai ponsel), banyak energi digunakan untuk menghasilkan gelombang radio. Anda dapat melihat seberapa cepat baterai Anda terkuras saat Anda terhubung ke wifi atau jaringan seluler.
Untuk menjadi sedikit lebih pedant, itu bukan "listrik", tetapi "energi listrik".
Konsep listrik yang kami gunakan adalah penyederhanaan. Ini tidak salah per se , tapi itu jauh lebih rumit dari konsep-konsep kita asumsikan.
Ini sumber yang bagus yang saya temukan, yang menjelaskan secara detail apa itu listrik dan bagaimana kerjanya. Ini ditulis oleh William J. Beaty, seorang insinyur listrik:
Berikut kutipan dari situs, yang relevan dengan pertanyaan ini:
Mengapa perusahaan listrik menagih kami, karena ia mengambil kembali semua elektron yang diberikannya kepada kami?
Perusahaan listrik TIDAK menjual elektron. Sebaliknya, ia hanya memompa elektron. Ini memompa elektron bergerak yang mengisi kabel. Elektron disediakan oleh atom-atom tembaga. Anda membayar layanan pemompaan!
Juga, karena saluran listrik menggunakan AC, elektron benar-benar tidak banyak bergerak sama sekali. Sebaliknya mereka duduk di satu tempat di dalam kabel dan bergetar bolak-balik. (Ini agak seperti suara: gelombang suara bergerak cepat, tetapi molekul udara hanya bergetar bolak-balik tanpa mengalir ke depan.)
Elektron itu sendiri melayang dari terminal negatif baterai, melalui jalur apa pun yang mereka gunakan, dan akhirnya kembali ke terminal positif.
Kekuatan yang mereka transfer akan hilang sebagai panas (terbuang), cahaya (mis. Tampilan), energi kinetik (mis. Pembicara), dan sebagainya.
Listrik tidak digunakan, alih-alih energi ditransfer menggunakan elektron. Ini adalah energi yang Anda gunakan. Jika kita membayangkan dunia tanpa listrik, kita dapat membuat pengaturan yang mirip dengan bagaimana listrik digunakan tetapi dengan sesuatu yang kita kenal.
Bayangkan jika Anda memiliki saluran air khusus yang masuk ke rumah Anda dengan saluran kembali ke perusahaan air. Seluruh sistem ditutup dan memompa air dalam lingkaran. Namun, Anda dapat memanfaatkan lingkaran ini dengan memasukkan steker di dalamnya. Setelah Anda terhubung ke saluran, satu sisi steker akan memiliki tekanan dari air yang masuk dan sisi lain tidak akan memiliki tekanan. Jika, misalnya, Anda memiliki blender yang ingin Anda gunakan, blender Anda akan memiliki dua tabung. Anda pasang satu tabung ke dalam tekanan tinggi dan yang lain ke pipa kembali. Tekanan air (voltase) mendorong katup di blender Anda. Ketika Anda mengubah seberapa terbuka katup itu (tahan) air mulai mengalir ke dalam blender Anda, mendorong semacam roda air, dan keluar kembali pipa kembali ke perusahaan air. Perusahaan air memastikan bahwa itu membuat tekanan datang tetapi menagih Anda untuk aliran air. Air tidak akan "habis". Mereka bahkan bisa membuat arah air bergantian bolak-balik daripada harus mendorong dalam lingkaran penuh.
Untuk baterai, Anda bisa menggunakan air bertekanan dalam silinder yang terbagi dua. Anda akan menekan setengahnya dan kemudian air akan mengalir ke setengah lainnya. Akhirnya Anda akan menggunakan semua air di setengah bertekanan dan perlu mengisi ulang atau mendorong air kembali ke setengah bertekanan.
Listrik adalah salah satu cara untuk melakukan pekerjaan. Untuk lebih memahaminya mari kita bicara tentang cara lain untuk melakukan pekerjaan.
Saat kincir air di sungai berputar, mesin yang melekat padanya di dalam ruang kemudi digunakan untuk melakukan pekerjaan. Dalam skenario ini, air dianalogikan dengan elektron yang bergerak melalui kawat / perangkat. Baik air maupun elektron menghilang, mereka hanya beralih dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah, dan perbedaan energi digunakan untuk melakukan pekerjaan.
Diperlukan lebih banyak energi untuk mengembalikan air / elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Meskipun pertanyaan utama Anda mengatakan "listrik," Anda memperbaikinya dengan menulis ulang pertanyaan Anda sebagai "Di mana daya pergi?" Jawabannya sederhana, sebagian besar dikonversi menjadi panas . Bahkan bagian yang diubah menjadi suara, foton, dan radiasi, dianggap sebagai "bentuk panas" (mereka "menghangatkan" sebagian dari alam semesta).
Ambil analogi dengan aliran air. (Sekarang => Aliran sesuatu)
Jika Anda menghentikan pompa tangan, air tidak akan mengalir, dan transfer energi dalam bentuk aliran air akan berhenti.
Tapi airnya tetap ada di sana.
Demikian juga, Arus listrik adalah aliran muatan .
Jika kita memutus sirkuit, arus partikel bermuatan, akan berhenti;
tetapi partikel bermuatan (dan mereka adalah komponen kimia dari masalah ini) akan tetap ada.
Mereka hanya akan berhenti di sana secara keseluruhan (bersih) -pergerakan.
Mereka juga tidak akan mampu membawa energi.
Saat baterai habis ; semua reaktan dalam baterai dapat dikonversi menjadi produk sebanyak mungkin (reaktan yang tersisa, jika ada, tidak ada lagi yang bisa diperoleh dalam jumlah yang setara ). sehingga tidak dapat lagi melanjutkan elektron pompa.
Ketika baterai selesai, Elektron tetap berada dalam bahan penyusun sirkuit.
Sementara baterai bekerja dan secara bertahap selesai, energi (yang disimpan dalam baterai), keluar ke lingkungan . Energi (= ketidakstabilan; atau kemampuan untuk melakukan pekerjaan) yang disimpan dalam baterai-baru, keluar (ketika arus listrik melakukan beberapa bekerja di gadget). Energinya, secara bertahap hilang di lingkungan saat gadget bekerja. Katakanlah, untuk komputer tablet Anda, energi hilang ketika lampu keluar dari layar , suara dari speaker , panas dari jalur listrik, dll.
Pertanyaan lain berbicara tentang aliran elektron, tidak benar-benar menjawab pertanyaan spesifik. Dalam kasus tablet bertenaga baterai, itu dimulai dengan energi kimia yang disimpan dalam baterai. Saat perangkat aktif, energi kimia ini dilepaskan untuk menggerakkan elektron di sekitar berbagai sirkuit. Beberapa dikonversi menjadi foton, dan dirilis sebagai cahaya dari layar (tidak banyak, mungkin beberapa%). Hampir semua energi diubah menjadi panas. Segala sesuatu yang dilakukan prosesor hanya menghasilkan panas, pekerjaan komputasi tidak menyimpan energi. Prosesor yang lebih efisien dapat melakukan lebih banyak perhitungan untuk jumlah panas yang sama yang dihasilkan. Anda sering tidak akan melihat panas ini dihasilkan oleh perangkat bertenaga baterai karena tingkat panas yang dihasilkan rendah, dan kenaikan suhu sering kecil.
Saya suka pertanyaan ini karena itu menunjukkan begitu banyak sudut pandang yang berbeda - inilah milik saya.
Listrik (dalam hal ini, energi dari baterai tablet @ EthanT) sulit untuk didefinisikan sebagai istilah umum karena memiliki begitu banyak bentuk sejak awal; itu ditambang atau ditangkap, dan dikonversi, ditransmisikan, dikonversi lagi secara kimiawi di baterai, kemudian melakukan pekerjaan di tablet. Pada setiap langkah di sepanjang jalan ini ada kerugian karena semuanya berjalan ke tingkat entropi yang lebih tinggi. Ketika semua dilakukan, materi dan energi masih ada di suatu tempat, tetapi mereka berada dalam keadaan yang lebih acak, membuat mereka kurang berguna untuk melakukan pekerjaan tertentu. Jadi tidak ada yang hilang, itu hanya semakin tidak teratur sampai menjadi acak yang bisa didapat.
Seperti mejaku.
Bagaimanapun juga, satu sudut pandang.