» Foton bermassa gak sih?
Tinjau sistem berupa kotak yang di dalamnya ada 2 foton bergerak ke arah yang berlawanan. Sisi dalam dinding kotak adalah cermin ideal.

Misalnya massa kotak m₀, frekuensi foton v₀. Kotak diam menurut pengamat pengamat pertama.

Menurut pengamat kedua yang bergerak relatif terhadap pengamat pertama: kotak bergerak dengan kecepatan V, mengalami kontraksi panjang. Foton mengalami efek Doppler.

» Persamaan-persamaan:

Momentum kotak:

Momentum foton:

Momentum total:

Misalnya kotak ditarik dengan gaya luar F, bagaimana sistem merespon?

Untuk limit non relativistik V << c :

Sepertinya foton mempengaruhi inersia sistem, dengan kata lain memberi kontribusi pada massa sistem.

Artikelnya Einstein yang memuat persamaan terkenal diberi judul dalam bentuk pertanyaan (terjemahan bahasa inggrisnya): “Does the inertia of a body depend upon its energy content?“

Dengan sedikit ide, kreativitas, dan banyak modal, umat manusia telah menemukan macam-macam cara memanfaatkan medan magnet untuk melakukan berbagai hal. Motor listrik, generator, speaker, tempelan lemari es adalah contoh yang umum. Kali ini, yang akan dibahas adalah beberapa mesin penggerak yang bekerja dengan menggunakan medan magnet.

» MOTOR LINIER
Jika motor listrik biasa berputar, maka motor linier bergerak lurus.

Motor linier, seperti yang terdapat pada kereta Maglev dan beberapa roller coaster, memiliki prinsip kerja yang sederhana (Ukuran kesederhanaan cara kerja yaitu panjangnya tulisan ini ). Pada gambar ini, di sepanjang jalur rel terdapat susunan magnet yang kutubnya bergantian arah. Sedangkan, dua kumparan terdapat pada kereta yang bergerak. Sekarang, jika kumparan yang bawah dialiri arus sehingga menimbulkan medan magnet, kumparan akan tertarik ke atas.

(klik gambar untuk memperbesar ukuran)

Ketika kereta sudah maju, kumparan sebelah atas dialiri arus sehingga magnet-magnet menariknya maju. Selanjutnya, kumparan bawah dialiri arus lagi dengan arah yang tepat sehingga bergerak maju… demikian seterusnya. Banyak cara bisa dilakukan untuk mengatur arus, misalnya dengan sensor cahaya, sensor magnet, kontak geser, dan lain-lain. Serahkan pada fisikawan. Yang penting, arus mengalir ke kumparan yang tepat, pada saat yang tepat, ke arah yang betul.

Cara lain sedikit lebih rumit. Untuk menjelaskannya, ambil sebuah magnet tetap dan plat aluminium. Baiklah, kalau tidak punya bayangkan saja. Apungkan plat di air, atau apapun yang memiliki gesekan sangat kecil. Sekarang, gerakkan magnet secara mendatar di atas plat, seperti jika kita ingin menariknya dengan magnet. Di sinilah ajaibnya. Meskipun aluminium biasanya tidak tertarik magnet, kali ini plat akan bergeser. Ini bisa dilakukan dengan bahan-bahan lain yang menghantar listrik tapi tidak bersifat magnet.

Menurut fisika, medan magnet yang berubah akan menyebabkan medan listrik yang berputar (hukum Faraday). Dalam konduktor, misalnya plat aluminium, akan timbul arus listrik yang berputar (arus Eddy). Selanjutnya, arus listrik yang berputar akan menimbulkan medan magnet yang tegak lurus bidang (hukum Ampere). Arah medan magnet ini berlawanan arah dengan medan magnet yang mula-mula (hukum Lenz) sehingga timbul gaya yang akan menggerakkan plat searah gerakan magnet (gaya Lorentz). Ya, semua sudah ditemukan dan disebutkan.

(klik gambar untuk memperbesar ukuran)

Sekarang perhatikan plat. Apa yang dirasakan olehnya? Tidak lain dan tidak bukan, yaitu medan magnet yang posisinya berubah. Padahal, medan magnet seperti ini bisa juga dihasilkan dengan mengalirkan arus yang secara bergantian pada kumparan-kumparan yang berdekatan.

(klik gambar untuk memperbesar ukuran)

Jadi, dengan mengatur arus yang mengalir pada beberapa kumparan, dapat dihasilkan gaya gerak yang sama. Plat aluminium tidak tahu sumber medan magnet berpindah ini, yang penting dia ada.

Penerapannya pada kereta listrik yaitu dengan memasang kumparan-kumparan pada kereta dan plat logam pada rel. Jika arus mengalir, timbul gaya yang mendorong plat logam, rel, dan seluruh bumi. Sebagai reaksinya, kereta terdorong ke arah sebaliknya. Hukum Ketiga Newton (Bapak yang satu ini selalu saja disebut ).

» SENJATA MAGNET
Termasuk motor linier juga, tapi dirancang untuk menembakkan peluru.

Dalam berbagai cerita fiksi ilmiah dan game, sering dijumpai istilah-istilah seperti railgun, gauss gun, dan mass driver. Umumnya nama-nama ini berhubungan dengan peluncur proyektil berkecepatan super. Di dunia nyata sebenarnya ini sudah bisa dibuat. Ada dua jenis peluncur magnet, yaitu railgun dan coilgun.

Railgun atau senapan rel tersusun atas dua rel, satu peluru, dan satu sumber listrik yang besar sekali. Jika peluru ditaruh di antara kedua rel dan listrik dialirkan dari rel satu ke rel lainnya, kedua rel akan menimbulkan medan magnet, seperti terlihat pada gambar.

Karena arus listrik pada peluru dan gaya magnet dari rel, peluru akan mengalami gaya Lorentz sehingga bergerak sepanjang rel. Kecepatan akhir yang bisa dihasilkan mungkin cukup untuk melempar peluru kecil ke orbit sekitar bumi, kalau tidak dihalangi gesekan udara.

Salah satu hal yang menyebabkan sistem ini belum bisa diproduksi massal adalah gesekan yang timbul antara peluru dan rel, yang cukup untuk menghabiskan rel sekali tembak. Selain itu, sumber arus ribuan ampere sulit didapat.

Coilgun lebih sederhana. Prinsipnya hanyalah menarik suatu peluru besi (bahan feromagnetik) ke dalam suatu kumparan berarus listrik. Ketika peluru mencapai tengah-tengah kumparan pada kecepatan maksimum, arus dimatikan. Hasilnya, peluru memiliki kecepatan akhir tertentu. Jika diinginkan kecepatan akhir yang sangat besar, bisa dialirkan arus sebesar-besarnya. Atau, dipasang kumparan berikutnya untuk menarik peluru lebih cepat dan seterusnya.

(sumber: Wikipedia)

Pemercepat bertenaga magnet memiliki keunggulan dibandingkan senapan biasa, karena kecepatan peluru senapan dibatasi kecepatan suara gas panas hasil ledakan mesiu. Sedangkan, senjata magnet tidak dibatasi kecepatan suara. (kecepatan cahaya, mungkin, atau kecepatan arus listrik?) Kelemahannya yaitu bahwa diperlukan penyimpanan energi listrik yang besar dan dapat dikeluarkan dalam sekejap.

Jadi, siap untuk membuat praktikum-praktikum tentang mesin-mesin magnet? Ditunggu hasilnya. Hahaha…

Inspirasi tulisan: Wikipedia.org

» APA ITU SPEKTROSKOP?
Spektroskop adalah alat untuk melihat spektrum cahaya.

» APA ITU SPEKTRUM?
Spektrum adalah sebuah kata dari bahasa Latin yang artinya “hantu”. >:)

Pertama, cahaya adalah gelombang. Setuju? Memang cahaya adalah partikel, tapi cahaya adalah gelombang. Gelombang mempunyai frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan. Cahaya dengan panjang gelombang tertentu memiliki warna tertentu juga. Misalnya, 650 nm adalah merah, sedangkan 400 nm adalah biru. Nilai panjang gelombang yang lain menentukan warnanya, seperti yang terdapat pada pelangi.

Sekarang, cahaya bisa dicampur. Misalnya, campuran semua warna pelangi menjadi putih, sedangkan merah dicampur hijau menjadi kuning. Spektrum merupakan susunan warna-warna yang menghasilkan suatu warna. Misalnya, merah dan hijau dengan intensitas sama menjadi kuning. Jika hijaunya sedikit, dihasilkan oranye.

Demikian juga, cahaya putih matahari, lampu fluoresens (“neon”), LED putih, putih layar komputer tersusun atas komposisi warna-warna yang (mungkin) berbeda. Misalnya, cahaya matahari merupakan campuran semua warna violet sampai merah dengan intensitas yang sesuai dengan pola radiasi benda hitam, dengan sedikit perubahan: pada nilai-nilai panjang gelombang tertentu ada sedikit pelemahan, ini disebut garis Fraunhofer. Sedangkan, putih lampu “neon” ternyata merupakan campuran tiga nilai panjang gelombang saja yang dominan, yaitu biru sekian nanometer, hijau sekian nm, dan jingga sekian nm. Ini menunjukkan bahwa lampu “neon” tidak berisi gas neon, tetapi gas raksa.

Foto ini agak beda dengan kalau dilihat langsung, karena kameranya hanya punya sensor cahaya merah, hijau, biru (RGB). Jadi warna kuning dan ungu tidak tertangkap. Sebenarnya ada satu garis lagi di daerah jingga.
Jadi, bisa dibilang bahwa spektrum adalah uraian dari campuran berbagai cahaya. (tepatnya: energi)

» APA ITU CAHAYA?
… cape ah (males deh jelasinnya) :d

» CARA MEMBUAT SPEKTROSKOP?

Nah, sekarang cara membuat spektroskop. Pertama, kita memerlukan sesuatu yang bisa menguraikan cahaya campuran menjadi pelangi. Prisma tentu saja bisa dipakai, hanya saja sulit didapat. Kisi difraksi juga bisa dipakai, karena benda ini juga bisa menguraikan spektrum cahaya. Rumusnya yaitu:

d adalah jarak antara tiap celah pada kisi, ? (theta) sudut keluarnya cahaya, sedangkan ? (lambda) panjang gelombang. Koefisien m merupakan bilangan bulat yang menunjukkan orde difraksi. Nol artinya tidak ada pembelokan cahaya, satu berarti pola pertama dan seterusnya.
Jadi, cahaya yang panjang gelombangnya berbeda akan dibelokkan pada sudut yang berbeda pula. Inilah yang menghasilkan penguraian spektrum.

Kisi difraksi betulan lebih langka daripada prisma, tapi bisa dibuat cukup dengan tangan. Bahan yang diperlukan adalah sebuah CD atau DVD kosong. Potong dengan gunting besar.

Dalam sebuah cakram optik terdapat jalur-jalur melingkar. Jika diambil sepotong arah radial seperti gambar, akan didapat sekeping plastik dengan jalur-jalur yang rapat. Inilah yang berfungsi sebagai kisi difraksi. Jarak antarjalur adalah 1,6 mikrometer pada CD dan 740 nanometer pada DVD. Dengan kisi difraksi ini, spektrometer dapat langsung dibuat. Disarankan untuk menggunakan DVD karena jalurnya lebih rapat, sehingga menghasilkan sebaran spektrum yang lebih lebar sudutnya, yaitu pada sekitar 45 derajat.

Gunakan segenap kemampuan prakarya untuk membuat kotak seperti ini dari karton duplek. Perhatikan, kisi tegak lurus sinar datang, tetapi sinar terdifraksi bersudut sekitar 45^o.

Kalau bentuk seperti ini dirasa kurang bagus, ada pilihan lain. Belah DVD dengan pisau, ambil bagian bawahnya (yang tidak ada label). Kalau kepingan ini masih terlihat mengkilap dari bawah, berarti perlu diproses lebih lanjut. Gunakan selotip untuk mengelupas lapisan mengilap ini, yang tadinya ada di tengah DVD. Sekarang kepingan plastik seharusnya menjadi transparan, tetapi tetap bisa menghasilkan pola pelangi. Kisi difraksi ini bisa dipasang pada kotak seperti ini:

Dengan alat ini, bisa dilakukan percobaan pengamatan spektrum berbagai sumber cahaya.
Yang bisa dicoba yaitu: :-b

• Matahari, langit biru, langit merah
• Lampu bohlam berbagai warna dan ukuran
• Lilin, api gas, petromaks, api las karbit, api las listrik
• Lampu fluoresens (“neon”) berbagai merek dan warna
• Lampu kuning penerangan jalan (natrium)
• Laser pointer (awas mata)
• LED merah, kuning, hijau, biru, ungu, putih, televisi CRT, TV plasma, layar LCD
• Bunga api listrik, kilat (gimana lihatnya ya?)

  

• Lampu neon betulan (warnanya merah)

  

• Tabung lucutan gas: hidrogen, helium, neon, argon, raksa, cadmium, natrium, dll
• Kunang-kunang

Asyik kan…

Mungkin kita pernah menyaksikan film-film perang yang menggambarkan suatu ledakan bom nuklir. Tetapi sesungguhnya dari 195 negara di dunia ini tercatat hanya 20 negara yang memiliki senjata nuklir. Delapan diantaranya memiliki jumlah yang terbanyak, yaitu: (1) Amerika Serikat; (2) Rusia; (3) Inggris; (4) Perancis; (5)China; (6) India; (7) Pakistan; (8) Israel. Delapan negara inilah yang memiliki teknologi terdepan dalam mengembangkan senjata nuklir. Ketika prestise, simbol, dan rasa keamanan menjadi hal penting, masuk akal kalau di luar delapan negara tadi masih ada banyak negara yang memendam hasrat untuk memiliki senjata yang berkekuatan dahsyat itu.

[Contoh ledakan bom nuklir, sumber: http://i100.photobucket.com]

Tanggal 6 Agustus 63 tahun yang lalu, kota Hiroshima di Jepang menjadi korban ‘little boy’ yang dijatuhkan melalui pesawat B-29 Superfortress Enola Gay yang dikendalikan oleh Kolonel Paul Tibetts. 3 hari kemudian tipe yang lebih kuat, ‘fat man’ dijatuhkan di kota Nagasaki.

[Ledakan bom atom kali pertama di Hiroshima, sumber http://media-2.web.britannica.com]

Inilah peristiwa pertama bom nuklir digunakan dalam medan perang. Sebenarnya apa yang terjadi ketika bom nuklir itu dijatuhkan? Bagaimana mekanisme yang terjadi ketika bom nuklir itu digunakan? Sesungguhnya, manusia telah mengalami suatu lompatan dalam ilmu sains dengan adanya teknologi pemusnah massal, bom nuklir.

[Hasil ledakan bom nuklir di Hiroshima http://seattletimes.nwsource.com]

» TINJAUAN FISIKA pada BOM NUKLIR

Dalam bom nuklir terdapat dua jenis interaksi gaya yaitu, interaksi kuat dan interaksi lemah, yang menyebabkan nukleus dalam atom tetap terikat satu sama lain, terutama untuk atom-atom yang memiliki ikatan nuklida yang tak stabil. Dalam hal ini, terdapat dua cara bagaimana energi nuklir dapat dihasilkan dari suatu atom:

1. Fisi Nuklir, yaitu memisahkan nukleus dari suatu atom menjadi dua bagian yang lebih kecil dengan sebuah neutron. Biasanya metode ini menggunakan isotop-isotop uranium seperti U-235 atau U-233 atau dapat pula menggunakan Plutonium-239.

   
   [Proses terjadinya reaksi fisi nuklir, sumber: http://www.knutsford-scibar.co.uk]

2. Fusi Nuklir, yaitu menggabungkan 2 jenis atom-atom kecil seperti atom hidrogen atau isotopnya seperti deuterium atau tritium menjadi atom yang lebih besar (misal: Helium). Proses ini sama halnya dengan apa yang terjadi di matahari kita.

   
   [Proses terjadinya reaksi fusi nuklir http://www.worsleyschool.net]

Pada kedua proses di atas, baik fisi maupun fusi dapat mengeluarkan energi panas yang sangat besar jumlahnya dan tidak lupa, radiasi yang mungkin berbahaya (?, ?, ?, sinar-X, neutron, dll).

» BOM ATOM DAN JUMLAH ENERGINYA

Bom atom (atau bom fisi) menggunakan suatu atom berat seperti U-235 untuk menghasilkan ledakan nuklir. U-235 (Uranium dengan nomor massa 235) memiliki beberapa karakteristik tambahan yang menyebabkan atom ini dapat digunakan baik untuk keperluan pembangkit energi listrik atau penghasil bom atom. U-235 merupakan salah satu dari beberapa material yang dapat mengalami reaksi fisi terinduksi. Jadi, ketika sebuah neutron bebas menumbuk inti U-235, maka U-235 menjadi tidak stabil dan akan segera membelah menjadi inti-inti atom lain yang lebih kecil dan diikuti dengan dua atau tiga buah neutron baru (lihat gambar reaksi fisi). Atom-atom baru yang terbentuk akan mengemisikan radiasi sinar gamma untuk mencapai keadaan stabilnya. Setidaknya ada tiga hal yang membuat reaksi fisi terinduksi menjadi sangat penting dan menarik antara lain:

1. Probabilitas atom U-235 untuk menangkap neutron bebas lebih besar daripada melewatkannya, sehingga atom ini sangat reaktif dengan keberadaan neutron bebas. Dalam ledakan bom atom lebih dari satu neutron dilepaskan pada tiap reaksi fisi yang terjadi. Oleh karena itu, hal ini dapat memicu terjadinya reaksi fisi lain disekitarnya. Reaksi ini yang kemudian terkenal dengan nama ‘reaksi berantai’. Keadaan yang demikian ini dinamakan keadaan superkritis (supercriticality).
2. Proses penangkapan neutron dan pembelahan atom terjadi sangat cepat, biasanya dalam orde pikosekon (10^-12 detik).
3. Peristiwa ini menghasilkan energi yang sangat besar jumlahnya dan disertai dengan panas yang luar biasa dan tidak lupa, radiasi sinar gamma. Untuk menghitung secara kuantitatif jumlah energi yang dihasilkan oleh reaksi fisi caranya sangat mudah.
   Misalkan, terjadi reaksi fisi sebagai berikut:

   U-235 + n ? produk fisi 1 + produk fisi 2 + n + 200 MeV

   Pada reaksi di atas, telah diketahui energi yang dihasilkan dalam sebuah reaksi fisi, nilai 200 MeV hanya sebuah perkiraan, perhitungan yang lebih baik dapat dilakukan dengan menjumlahkan nomor massa dari masing-masing produk fisi (misal: T), kemudian nomor massa U-235 dikurangi dengan T, sehingga 235 – T = S, dan S > 0, selanjutnya konversikan menjadi energi menggunakan persamaan E = mc² dan diperoleh energi yang dihasilkan reaksi fisi tersebut. Tidak sulit bukan? (mudah dari Hongkong…) =))
   Langkah selanjutnya ialah memperkirakan daya listrik yang dapat digunakan jika hanya sejumlah U-235 yang bereaksi (agar lebih mudah ambil 1 gram U-235 yang bereaksi). Dengan demikian,

   

Arti angka tersebut ialah bahwa kita dapat memperoleh daya listrik sekitar 1 MW dalam 1 hari dengan hanya menggunakan 1 gr U-235. Belum pernah liat kan energi sebesar ini???

Ternyata energi yang dapat dihasilkan oleh bom atom sangat besar jumlahnya. Hal inilah yang membuat 8 negara diatas dianggap sebagai negara yang sangat rentan terhadap peperangan, karena mereka yakin akan teknologi senjata nuklir yang mereka kembangkan di negaranya masing-masing. Di Indonesia? Tampaknya belum terlihat gelagat menuju ke arah sana…

» PUSTAKA

• Hanya dari catatan-catatan kuliah dan mikir-mikir sendiri… (halah!) :d

Sebagian besar orang harusnya tidak asing dengan gambar ini:

Betul, itu adalah sebuah Tesla coil, diberi nama sesuai nama sang penemunya Nikola Tesla, ilmuwan Rusia abad lalu. Sebagian penelitian Nikola Tesla memang berhubungan dengan listrik tegangan tinggi dan transmisi tanpa kabel, dan menurut sejarah ia hilang secara misterius.

Tesla coil berfungsi menghasilkan tegangan listrik sangat tinggi, dan karena bentuk dan sifatnya yang agak ajaib ini, benda ini begitu dikenal. Untuk kamu-kamu yang dulu suka main Red Alert pasti tahu benda ini. Nah, bagaimana cara kerja Tesla Coil ini? Kenapa ada bola di atasnya? Apa yang dilakukan para Tesla Troopers saat men-charge benda ini? Kenapa Tesla Tower hanya menyerang musuh?
(Gak menyerang diri sendiri?) :d

» BUATLAH TESLA COIL-MU SENDIRI

Bahan:

• Sumber tegangan AC 1-10 kV, ± 25 Watt. Cari di mana?
• Spark gap, yaitu dua buah konduktor berjarak beberapa mm tempat loncatan listrik, benda yang fungsinya sama kita temukan di mesin motor dan mobil, namanya busi.
• Kawat tembaga diameter 0,3 mm, beberapa kilometer. Beli saja beberapa ons.
• Kawat tembaga diameter 5 mm (atau pipa tembaga 1/8 inci) ±10 m. Ini cukup mahal, jadi sementara pakai kawat yang sama seperti di atas.
• Pipa paralon diameter 6 inci, panjang 1 meter.
• Bola atau donat aluminium, diameter ± 20 cm, tidak perlu padat.
• Kapasitor tegangan tinggi, secukupnya.

Rangkaian:

» CARA KERJA TESLA COIL

Pertama-tama tinjau spark gap. Jaraknya diatur supaya timbul loncatan listrik saat sumber dinyalakan. Ini berarti arus listrik meloncati udara dan mengalir menuju kapasitor dan kumparan primer. Mengapa perlu begitu coba?

Selanjutnya, perhatikan kapasitor dan kumparan sekunder. Bagi yang belum tahu, kumparan memiliki suatu nilai yang disebut induktansi (sebutannya L untuk Lilitan, hehe, ngasal lho) yang menyatakan kuatnya medan magnet yang timbul jika kumparan itu dialiri listrik. Sedangkan, kapasitor memiliki kapasitansi (C untuk Capacitance) yang menyatakan banyaknya muatan listrik yang tersimpan jika ada tegangan.
Menurut fisika, jika sebuah L dan sebuah C digandeng seperti ini, maka dihasilkan suatu rangkaian LC seri. Rangkaian ini memiliki frekuensi khusus yang nilainya sebesar:

Ini sama saja dengan sebuah balok yang digantung pada sebuah pegas, yang jika digoyangkan akan memiliki frekuensi tertentu.

Sumber tegangan tinggi yang kita punya pastilah AC, yaitu arus bolak-balik. Frekuensinya bisa 50 Hz, sama dengan PLN, atau beberapa puluh ribu Hertz, kalau tahu bagaimana membuatnya. Bolak-balik berarti ada positifnya, ada negatifnya, dan ada nolnya. Nah, loncatan listrik pada spark gap hanya terjadi saat tegangannya tinggi dan ketika tegangannya nol tidak ada loncatan listrik. (Karena cepat, jadi kelihatannya ada terus).

Bagi rangkaian LC seri, setiap loncatan listrik bagaikan pukulan terhadap balok yang digantung pada pegas. Ketika balok dipukul, ia akan berayun dengan frekuensi dirinya. Demikian juga dengan LC seri, jika ada dorongan arus sekejap, akan timbul arus bolak-balik di dalam rangkaian LC seri yang frekuensinya ditentukan oleh rumus tadi. Biasanya diatur supaya nilai frekuensi ini sekitar 100 kHz – 1 MHz.

» LEBIH DEKAT DENGAN L DAN C

Tapi awas jangan terlalu dekat, nanti kesetrum!

Kumparan primer biasanya sebesar ember atau keranjang sampah kecil, 10-20 lilitan longgar (pakai kerangka kalau perlu, tapi JANGAN DARI LOGAM) diameter 20-30 cm, pokoknya pipa paralon muat di dalamnya. Tinggi lilitan kira-kira 30 cm. Bisa juga bentuknya datar seperti obat nyamuk, tetapi haruslah longgar dengan jarak antarkawat minimum 1 cm.

Kapasitor sepertinya harus dibuat sendiri, kecuali bisa beli entah di mana. Benda ini bisa dibuat dari botol kaca berisi air yang dibungkus aluminium foil. Pilih botol yang besar dan mulus. Terminalnya adalah aluminium foil dan air di dalamnya. Pikir sendiri bagaimana memasang kabelnya. Awas, harus diisolasi terhadap bumi. Styrofoam atau tupperware bagus digunakan untuk ganjal. Mungkin perlu beberapa botol, dihubungkan paralel. Air dengan air, foil dengan foil. Yang jelas, hasilnya adalah sebuah kapasitor dengan ketahanan tegangan beberapa puluh kilovolt.
Kalau punya osiloskop atau frequency counter, alangkah baiknya dicoba dulu untuk tahu berapa frekuensi resonansi LC yang timbul. Jangan langsung dicolok barangnya, jauh-jauh saja rasanya sudah cukup.

Selanjutnya, untuk kumparan sekunder, lilitkan kawat tembaga 0,3 mm pada paralon, kira-kira seribu lilit (catatan: Harus SANGAT RAPI!) dan hanya boleh satu lapis. Ujung bawah hubungkan ke bumi.

Bola aluminium (atau donat), walaupun tidak seperti kelihatannya ) , merupakan sebuah kapasitor. Menurut fisika, dua buah konduktor yang terpisah berkelakuan sebagai kapasitor, artinya muatan listrik bisa berkumpul berhadap-hadapan pada kedua konduktor :-b. Dalam hal ini, konduktornya adalah bola dan bumi. Kalau tanganmu dekat-dekat, itulah konduktor. Itu sebabnya kita akan terkena setrum jika dekat-dekat dengan Tesla Coil betulan yang sedang bekerja.

Jadi, ada satu lagi rangkaian LC seri, yaitu kumparan sekunder dan bola-bumi. Tentunya yang ini juga punya frekuensi diri, dan entah kenapa kok sepertinya semua jadi masuk akal kalau frekuensi ini disetel supaya sama dengan frekuensi LC satunya.
Jika semua sudah diatur sehingga kedua frekuensi LC sama, maka dapat terjadi apa yang disebut kopling induktif resonansi. Resonansi berarti frekuensi yang satu sama dengan lainnya, induktif berarti berhubungan dengan medan magnet, sedangkan kopling diinjak kalau ganti gigi.
(Dipersilakan untuk mengartikan dengan logika masing-masing). =))

Dalam keadaan ini, energi yang tersimpan dalam satu sistem akan dibagi bersama dengan sistem lainnya. Sistem pertama adalah LC yang dikejut-kejutkan oleh spark gap sehingga bergoyang dangdut dengan frekuensi megahertz, sedangkan sistem kedua adalah menara Tesla paralon bertopi bola. Melihat sistem yang satu bergoyang dengan penuh energi, sistem kedua juga ikut-ikutan bergoyang dengan frekuensi sama.

Sayangnya sistem kedua terdiri dari L yang besar sekali dan C yang kecil sekali. Jadinya, untuk nilai energi beberapa watt, akan timbul tegangan yang tinggi sekali di ujung bola terhadap bumi jika dibandingkan dengan tegangan sumber kita. Kalau mau merasakan tersetrum beberapa ratus ribu volt (atau megavolt kalau alatnya bagus), cobalah Tesla Coil. Tidak usah dipegang, cukup atur jarak 15 cm. Jangan lama-lama!
Siapkan teman di dekatmu, kalau-kalau perlu CPR (pingsan, lalu perlu restart jantung). =))

» Aku sudah buat semuanya, tapi tidak terjadi apa-apa!!! (

Malang sekali nasibmu Nak! :d
Coba atur-atur jumlah lilitan kumparan primer, tambah atau kurangi botol kapasitor. Semoga beruntung.

» PERTANYAAN YANG MUNGKIN MUNCUL

• Pertanyaan (Q): Kumparan primer dan sekunder mirip dengan yang ada di trafo. Apa bedanya?
  Jawaban (A): Trafo tidak digunakan pada frekuensi resonansi. Sama saja dengan sistem balok-pegas yang dipaksa untuk bergoyang terlalu cepat. Ini sebabnya perbandingan tegangan masukan dan keluaran trafo sama dengan perbandingan jumlah lilitan. Pada Tesla Coil, perbandingan tegangan bisa lebih besar. Tegangan keluaran Tesla Coil dibatasi oleh kesalahan setelan frekuensi, udara, atau faktor kualitas (Wikipedia: Q factor) resonansi. Untuk nilai energi tertentu, ada laju energi terbuang. Semakin kecil ini, semakin besar tegangan yang bisa timbul. Faktor kualitas trafo mungkin… sangat kecil, dan tergantung beban.
• Q: Kenapa bola bisa diganti donat? Dari mana dapatnya?
  A: …entahlah, tapi banyak Tesla Coil betulan yang pakai bentuk donat, kok. Ambil saja dari… tesla coil bekas atau generator van de graaf bekas. )
• Q: Dari mana dapat sumber tegangan tinggi 1-10 kV?
  A: Ada dua cara:
  Cara pertama: buat trafo step-up dari 220 V (PLN) sampai 10000 V. Kalau ada peragaan iptek, biasanya ada alat yang disebut Jacob’s Ladder. Di sekitar situ mungkin ada trafonya. Yang saya pernah lihat, kira-kira sebesar printer.
  Cara kedua: Buat osilator 10 kHz, 5 V dengan osilator 555 atau schmitt trigger atau yang lain, kuatkan dengan transistor mosfet atau yang lain. Pasang ke trafo flyback yang ada di setiap monitor CRT, atau mungkin koil busi juga bisa. Entah apa jadinya.
  Cara ketiga: dari PLN, buat rangkaian voltage multiplier 10 kali. Batasi arusnya dengan lampu bohlam 40 Watt. Resiko ditanggung sendiri, mulai dari kapasitor meledak sampai kesetrum.
• Q: Jadi, apa yang dilakukan para Tesla Troopers, dan kenapa Tesla Tower hanya menyerang musuh? Bagaimana pula cara kerja Prism Tower, apakah meresonansikan cahaya?
  A: Wah, sepertinya itu di luar jangkauan kami. Coba tanya pembuat game-nya.

Diberitakan detik.com pada 16 April 2007 (bukan promosi lho):
Berdiri Dekat Lumpur Lapindo, Rambut Seolah Ditarik Magnet

Dalam berita tertulis bahwa rambut seseorang akan berdiri ketika berada dekat dengan lumpur Lapindo. Sayangnya, pemberi informasi tidak dapat menyelidiki lebih lanjut mengenai fenomena ini dikarenakan datangnya hujan.

Sekarang bagaimana kalau kita saja yang menyelidikinya?
Langkah awal, selayaknya detektif, kumpulkan para “tersangka” yang diperkirakan menjadi pelaku dalam kasus ini.

• Mungkinkah ada medan magnet kuat di dekat lumpur Lapindo?
• Atau, karena pengaruh gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh lumpur tersebut?
• Atau semua ini adalah ulah jin dan setan?
  Apa iya? =:)

Tapi sebaiknya kita singkirkan saja pikiran ‘aneh’ tentang kemungkinan perbuatan jin dan setan karena semuanya ternyata dapat dijelaskan secara ilmiah.

Pernyataan pertama,

“Apakah medan magnet yang menyebabkan rambut berdiri?”

Untuk menjawabnya, Anda dipersilakan untuk mengambil sebuah atau sebatang atau sebongkah magnet (contohnya dapat dengan mudah ditemukan di loud speaker. Saatnya membongkar speaker!), lalu dekatkan dengan rambut anda. Saya sudah coba dengan magnet terkuat yang bisa saya temukan, tapi rambut tetap tidak tertarik. Medan magnet memang bisa menarik benda, namun benda yang dapat ditarik (dengan kuat) oleh medan magnet hanyalah besi, nikel, dan kobalt. Benda-benda lain hanya mendapat tarikan yang lemah atau bahkan ditolak oleh medan magnet. Lagipula, jika di dekat lumpur Lapindo terdapat medan magnet yang cukup kuat, maka dengan mudah akan diketahui keberadaannya. Kenapa bisa? Karena medan magnet akan menyebabkan kartu ATM dan peralatan elektronik rusak. He… he…
(Catatan: peralatan elektronik yang dimaksud di sini tidak termasuk speaker, kecuali speaker yang telah anda bongkar untuk mendapatkan magnet).

Bagaimana dengan tersangka kedua, gelombang elektromagnet?

Wah, Anda harus berhati-hati jika ingin menuduh elektromagnet sebagai biang keladi dari peristiwa ini. Saya berani jamin ketika pengambilan foto tersebut terdapat gelombang elektromagnet di sekitar lumpur Lapindo! Swear!
Cahaya adalah salah satu bentuk dari gelombang elektromagnet! Bagaimana bisa foto dapat diambil jika tidak ada cahaya (gelombang elektromagnet)? Tentunya tidak bisa. Ini berarti, saat pengambilan foto di sekitar lumpur Lapindo, juga saat anda membaca artikel ini akan terdapat gelombang elektromagnet! Sekarang, apakah rambut anda terangkat? Saya yakin jawabannya tidak. He… he…

Jadi, gelombang elektromagnet bukanlah biang keladi dari fenomena rambut terangkat ini. Sebagai tambahan informasi, gelombang elektromagnet mencakup cinar UV (ultra ungu), inframerah dari tubuh dan benda panas, gelombang radio dan TV, gelombang HP, dan lain-lain (capek kalau disebutkan semua). Kita hidup di dunia yang penuh dengan gelombang elektromagnet!

» Tentang Muatan Listrik

Hmm… katanya bukan hantu, bukan jin, bukan magnet, juga bukan gelombang elektromagnet yang menyebabkan fenomena ini? Jadi apa dong?

Petunjuknya, untuk yang sudah pernah belajar fisika di SMA/SMP, coba ingat-ingat kembali percobaan sisir/penggaris dengan rambut? Sudah ingat? Sambil dicoba juga boleh. Yup… yang saya maksud adalah penggaris/sisir yang setelah digosokkan ke rambut bisa menarik potongan kertas. Coba diingat, selain dapat menarik potongan ketas yang kecil, penggaris/sisir tersebut juga dapat menarik rambut! Kenapa bisa begitu? Tanya kenapa?

Benar! Ada muatan listrik di penggaris/sisir yang menyebabkan rambut tertarik. Begitu pula dengan penjelasan fenomena di lumpur Lapindo ini. Tapi, darimana asal muatan tersebut? Coba baca kembali beritanya. Disebutkan di berita, hujan turun segera setelah foto diambil. Hujan berasal dari awan, kan? Awan bermuatan listrik, bukan? Nah… Muatan listrik dari awan itulah yang menyebabkan rambut bisa terangkat. Fenomena awan bermuatan listrik ini biasanya diikuti dengan petir.

Kejadian serupa juga pernah terjadi di Moro Rock, Sequoia National Park, USA. Ketika itu, seorang wisatawan berada di sebuah bukit dan rambutnya berdiri. Karena merasa tertarik, mereka mengambil foto ‘rambut berdiri’ itu. Beberapa saat setelah mereka pergi terjadi petir di tempat itu yang mengambil korban jiwa! Sayang saya tidak berhasil mendapatkan gambar fenomena tersebut. Untuk yang masih penasaran (tentang petir-petiran itu), gambar dan penjelasannya ada di buku Fundamentals of Physics Extended, 6th Edition karangan Halliday-Resnick-Walker, Penerbit John Wiley & Sons, Inc tahun 2004 (halah!). Ingat bukan di buku Halliday-Resnick (juga Walker) yang lain!

Akhirul kata… ada sebuah pesan yang bisa diambil dari cerita ini.

Jika tiba-tiba rambut Anda berdiri, jangan foto-foto! Mending kabur aja daripada tewas disambar petir!

He… he… serius! >-

Note: (eh, ternyata gak jadi akhirul kata…) (
Ingat soal gelombang elektromagnet tadi? Saya pernah menonton acara hantu-hantuan (fisikawan juga manusia gitu loh). Terus dukunnya bilang: “saya bisa merasakan energi gelombang elektromagnet saat ini”.
Sumpah deh! Bukannya takut, malah jadi tambah ngakak! Kalau bisa ketemu pak dukun, saya pengen bilang : ”Pak, saya juga bisa merasakan gelombang elektromagnet kapan saja di mana saja”. Peace!

Ngomong-ngomong, apa kabarnya ya kasus Lapindo sekarang?

Kita akan coba untuk kasus pertama saja, masalah HP, karena untuk masalah kedua itu sangat sulit mencari petir yang mau diajak kerjasama.
He..he.. :d
Dalam tulisan ini akan ditunjukkan sebuah sangkar Faraday mini yang sanggup melemahkan gelombang elektromagnetik dari sinyal HP.

Tidak perlu instruksi yang terlalu detail, cukup perhatikan gambar berikut. Bahan / peralatannya sangat sederhana dan mudah diperoleh, yaitu kawat besi (konduktor) yang kemudian dirakit seperti pada gambar.

Cobalah simpan HP di dalam sangkar Faraday mini tersebut. Terserah Anda mau percaya atau tidak, (makanya coba!), HP salah seorang anggota kami yang tadinya memiliki sinyal kuat (full) tiba-tiba berada dalam keadaan kritis dan cenderung no signal. Ini berarti sangkar Faraday mini yang terbuat dari besi konduktor itu berhasil “menahan” gelombang elektromagnetik (kumpulan muatan) agar berada di daerah “kulit” sangkar saja. Gelombang tersebut tidak (semuanya) sanggup masuk sampai ke dalam untuk mencapai HP.

Hal serupa terjadi juga andaikata petir mengenai kendaraan yang body-nya terbuat dari besi (atau konduktor apapun). Petir tertahan di luar sehingga orang yang ada di dalamnya terlindung dari sengatan listrik. Tapi tentu saja jika kita sentuh permukaan konduktor pelindung mobil maka kita bisa kesetrum oleh petir tersebut.

Sebetulnya dalam sangkar Faraday ini yang difilter olehnya adalah medan listrik. Dengan demikian, medan listrik di dalam sangkar totalnya bernilai nol (untuk sangkar sempurna). Untuk kasus HP yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik, medannya akan terdiri dari dua macam, yaitu medan listrik dan medan magnet. Sangkar Faraday masih meloloskan medan magnet sehingga sinyal HP masih ada walaupun sangat kritis, sehingga memungkinkan tidak bisa digunakan untuk komunikasi.

Jadi, dapatkah Anda menemukan apa poin penting cara kerja atau prinsip dasar sebuah sangkar Faraday dalam tulisan ini?