ampere

ANDRE MARIE AMPERE
(1775-1836)

A. SEJARAH HIDUP

André-Marie Ampère lahir di Lyon, Prancis 20 Januari 1775. Ia adalah fisikawan dan ilmuwan Perancis yang serba bisa yang juga merupakan salah satu pelopor di bidang listrik dinamis (elektrodinamik). Ia dikenal dengan julukan ” Bapak Elektrodinamika “, karena selain sebagai guru besar fisika, kimia, dan matematika, ia juga telah menemukan elektromagnet atau magnet listrik, hukum elektromagnet atau disebut juga hukum ampere, dan jarum astatik. Ia juga menemukan florin dan melakukan klasifikasi unsur - unsur kimia. Selain itu Ampere merupakan ilmuwan pertama yang mengembangkan alat untuk mengamati bahwa dua batang konduktor yang diletakkan berdampingan dan keduanya mengalirkan listrik searah akan saling tarik menarik dan jika berlawanan arah akan saling tolak-menolak (elektromagnetisme).

Pada masa kecilnya Ampere tidak pernah duduk dibangku sekolah. ia dididik dan diajar oleh ayahnya dirumah. Ayahnya seorang pedagang sutera yang kaya raya dan pejabat pemerintah yang mendukung raja. Pada usia 12 tahun Ampere telah menguasai semua hal tentang matematika yang dikenal orang pada zaman itu. Sehingga pada usia 14 tahun Ampere telah menjadi remaja yang cerdas dan berpengetahuan luas. Pada tahun 1793, terjadi pertempuran dikota Lyon pada saat itu Ampere berusia 18 tahun. Pendukung raja melawan pendukung republik. Pendukung raja kalah, ayah Ampere ditangkap dan dipenggal kepalanya dengan pisau gilotin.

Pada usia 24 tahun ia kawin dan dikaruniai seorang anak laki-laki. Karena kecerdasannya, ia diangkat menjadi guru besar fisika di Bourg selama dua tahun (1801-1803). Ia pun hidup bahagia, serba berkecukupan, dan terhormat. Sayang, kebahagiaan hidup berumah tangga mereka tidak berjalan lama. Saat usia anaknya mencapai empat tahun, istrinya meninggal. Sejak itu ia berubah menjadi seorang yang pemurung dan putus asa. Setelah kematian istrinya, ia pun pindak ke Paris dan mengajar di Ecole Polytechniq. Secara perlahan Ampere bangkit dari kesedihannya. Ia bangkit kembali menatap dunia dengan binar optimisme sehingga Ampere kemudian dikenal sebagai ilmuwan yang amat diperhitungkan. Selain menemukan elekromagnet, semasa hidupnya ia pernah bergabung dan menjadi anggota pada Akademi Sains pada tahun 1814, menjadi pemikir, dan pernah menulis buku dalam bahasa Prancis, di antaranya Bunga Rampai Pengamatan Elektrodinamika (1822) dan Teori Fenomena Elektrodinamika (1826).

Ampere meninggal dunia pada tanggal 10 Juni 1836 di Marseille, Prancis. Di batu nisannya terdapat tulisan tandem felix yang berarti ” akhirnya bahagia “. Tulisan ini menyiratkan perjalanan hidup Ampere yang banyak didera kesedihan, kemudian berakhir dengan kebahagiaan di akhir hidupnya. Pada hari-hari terakhir hidupnya, ia memberikan banyak sumbangan pada ilmu pengetahuan dalam bidang statistik, kimia, mekanika, kristalografi, dan optika. Nama Ampere sekarang kita kenal sebagai nama bagi satuan ukuran arus listrik.

B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP

Suatu ketika, Ampere membaca tulisan pakar matematika Prancis, d’Alembert, tentang hitungan diferensial pada sebuah ensiklopedi. Sejak itulah Ampere memutuskan untuk secara sungguh-sungguh mendalami matematika. Ia juga kerap melakukan riset dan magang kepada sejumlah pakar matematika dan fisika, seperti Joseph-Louis Lagrange, dan Jean BaptisteJoseph Selambre. Kerja kerasnya itu membawa hasil. Ia menjadi satu-satunya ilmuwan tanpa pendidikan dan kualifikasi formal yang duduk sebagai guru besar matematika di Ecole Plytechnique ( 1809 ), dan Université de Ftance (1826-hingga wafat).

Pada tahun 1820 Oersted, ahli fisika Denmark, menemukan bahwa jarum kompas beranjak biladitaruh di dekat kawat (penghantar, konduktor)yang berarus listrik. Ampere sadar betapa penting penemuan Oersted itu. Ia segera mengadakan eksperimen. Dari eksperimennya ia menemukan bahwa kumparan bersifat sebagai magnet batang, bahwa besi lunak dalam kumparan berubah jadi magnet dan kumparan yang berisi batang besi lunak jadi magnet yang kuat, bahwa dua penghantar yang berdekatan yang beraliran arus listrik saling mengeluarkan gaya. Akhirnya Ampere menemukan hukum matematika untuk menghitung gaya tersebut. Hukum ini kemudian terkenal dengan nama hukum elektrodinamika. Yang mana hukum ini menjadi dasar teori elektromagnet ciptaan Maxwell (1865), kemudian ampere membuat alat untuk mengukur arus listrik dan dikembangkan menjadi sebuah galvanometer. Lalu ia menganjurkan telegraf elektromagnet sebanyak 26 kabel dan komutator ( saklar putar ). Pada akhirnya saran tersebut diterima, dan komutator mulai digunakan pertama kalinya pada generator listrik Pixii tahun 1832.

C. PENGEMBANGAN KONSEP
Maxwell menyatakan bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell inilah yang kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet.
Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell. Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
D. APLIKASI KONSEP
Memori inti magnetik An Wang (1954) adalah salah satu penerapan Hukum Ampere. Tiap inti magnetik merupakan satu bit. Selain itu juga, Generator listrik, Galvanometer, Amperemeter juga merupakan penerapan konsep ampere pada kehidupan sehari-hari kita.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Berdasarkan kemajuan zaman dan IPTEK serta mengacu kepada konsep ampere maka kedepannya kita dapat memmbuat suatu generator listrik yang memiliki kapasitas arus yang lebih besar dengan jangka waktu yang tak terbatas. Selain itu, kita juga bisa membuat suatu alat amperemeter yang mempunyai jangkauan ukur tak berhingga, sehingga kita tidak akan mendapatkan hambatan besar pada saat kita akan mengukur suatu benda yang memiliki kapasitas arus yang besar atau tak berhingga.
F. SOAL DAN JAWABAN
1. Bagaimanakah awal penemuan konsep arus oleh Andre Marie Ampere?
Jawaban:
Pada tahun 1820 Oersted, ahli fisika Denmark, menemukan bahwa jarum kompas beranjak bila ditaruh di dekat kawat (penghantar, konduktor) yang berarus listrik. Kemudian Ampere menyadari pentingnya penemuan Oersted itu. Ia segera mengadakan eksperimen. Dari eksperimennya ia menemukan bahwa kumparan bersifat sebagai magnet batang, bahwa besi lunak dalam kumparan berubah jadi magnet dan kumparan yang berisi batang besi lunak jadi magnet yang kuat, bahwa dua penghantar yang berdekatan yang beraliran arus listrik saling mengeluarkan gaya, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Gejala induksi magnet inilah yang kemudian dikenal sebagai Hukum Ampere.

2. Penemuan apa sajakah yang berhasil dilakukan oleh Andre Marie Ampere?
Jawaban:
Ampere membuat alat untuk mengukur arus listrik dan dikembangkan menjadi sebuah galvanometer. Kemudian ia menganjurkan telegraf elektromagnet sebanyak 26 kabel dan komutator ( saklar putar ). Pada akhirnya saran tersebut diterima, dan komutator mulaidigunakan pertama kalinya pada generator listrik Pixii tahun 1832.
3. Jelaskan pengembangan konsep ampere pada persamaan 3 Maxwell?
Jawaban:
prinsip ketiga Maxwell adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.