Listrik adalah aliran elektron-elektron dari atom ke atom pada sebuah penghantar.
Untuk memahami dan mengerti tentang listrik, mari kita sama-sam melihat pada
bagian yang terkecil dari benda yaitu atom. Semua atom memiliki partikel yang
disebut elektron terletak pada orbitnya mengelilingi proton.
Atom yang paling sederhana adalah atom Hydrogen (Atom Air), yaitu hanya
mempunyai satu elektron yang mengelilingi satu proton.
Atom yang paling rumit adalah atom uranium. Atom ini mempunyai 92 elektron
disekeliling inti proton. Semua benda (elemen) memiliki struktur atom tersendiri.
Setiap elemen mempunyai jumlah elektron dan proton yang sama.
Tembaga mempunyai 29 proton, elektron-elektronnya tersebar pada 4 baris orbit,
yang paling luar hanya satu elektron. Ini adalah rahasia dari penghantar listrik yang
baik. Setiap benda yang memiliki struktur atom kurang dari 4 orbit yang paling luar
atau memiliki sifat daya hantar yang baik.
Bila benda yang memiliki struktur atom lebih dari 4 elektron pada garis orbit yang
paling luar di sebut penyekat (bukan penghantar).
Benda yang memiliki sedikit elektron pada garis orbit paling luar, elektronnya
lebih mudah berpindah dari orbitnya oleh tegangan yang rendah. Hal ini akan
menyebabkan terjadinya aliran elektron dari atom ke atom.
Seperti telah kita pelajari bahwa atom mempunyai proton dan elektron, masingmasing
partikel mempunyai gaya potensial (potensial force). Proton bermuatan
positif, sedangkan elektron bermuatan negatif. Proton pada inti atom menarik
elektron dan menahan elektron pada garis orbit selama muatan positif dari proton
sama dengan muatan negatif dari elektron atau mempunyai listrik netral.
Bilamana terjadi muatan netral elektron yang beredar digaris orbit dapat dengan
mudah berpindah jika elektron-elektron ditarik jauh oleh atom lain, atom itu
menjadi bermuatan positif dan menjauhnya elektron yang ditarik oleh atom yang
lain tadi mengakibatkan atom tersebut bermuatan negatif. Atom yang bermuatan
negatif (-) memiliki jumlah elektron yang berlebihan, sedangkan atom yang
bermuatan positif (+) jumlah elektronnya sedikit atau kekurangan elektron.
Gambar di atas memperlihatkan perpindahan elektron berdasarkan percobaan bila
sebuah batang karet (rubber rod ) digosok dengan kain wol, elektron-elektron akan
berpindah dan berkumpul pada batang karet. Dengan demikian kain wol kondisinya
menjadi kekurangan elektron , sedangkan karet memiliki kelebihan elektron
menjadi bermuatan negatif.
Selanjutnya sentuhan batang karet kepada bola akan menyebabkan terjadinya
perpindahan kelebihan elektron terhadap bola, dalam hal ini bola memiliki muatan
yang sama dengan batang karet.
Apabila batang karet kita dekatkan lagi terhadap bola maka bola akan bergerak
menjauhi batang karet seperti terlihat pada gambar. Dengan kata lain muatan yang
senama akan tolak menolak. Dalam percobaan tersebut keduanya bermuatan
negatif, jika keduanya bermuatan positif akan terjadi hal yang serupa.
Apa yang akan terjadi apabila kita dekatkan batang yang bermuatan negatif kepada
bola yang bermuatan positif ?
Gambar di atas memperlihatkan bahwa bola akan bergerak mendekati batang dan
akan ditarik olehnya ( dalam hal yang sama batang yang bermuatan positif akan
menarik bola yang bermuatan negatif).
Dengan kata lain muatan yang tidak senama akan tarik menarik.