Untuk menentukan besar tegangan pada sela picu, shere gap pada kedua elektroda dengan diameter dan jarak tertentu seperti pada Gambar 2.10 maka
dapat dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya adalah dengan cara melihat Tabel dan dengan cara praktek.
Secara praktek, maka hubungan antara tegangan elektroda bola, U dan tegangan pemicu, Us adalah sebagai berikut, Kind, 1978; Tobing, 2003:
s
U T
p U
+ =
273 386
. 2-27
dimana, p adalah tekanan udara dalam mmHg dan T adalah temperatur
udara dalam °C. Diameter elektroda bola terdiri atas beberapa ukuran standar, dalam ukuran
cm. Sedangkan dengan melihat table, maka dalamkondisi udara standar, yaitu temperature udara 20 °C, tekanan udara 760 mmHg, dan kelembapan mutlak 11
grm3, maka tegangan tembus sela bola standar untuk berbagai jarak sela bola adalah tetap. Hal ini diberikan pada Tabel seperti pada Lampiran 1.
2.2.5. Penyimpan Muatan
Umumnya penyimpan muatan elektrik dapat dilakukan pada berbagai komponen, diantaranya adalah akkumulator, induktor dan kapasitor. Salah satu
komponen penyimpan energi yang handal yang sekaligus mudah untuk melepaskan energinya adalah kapasitor.
Kapasitor pada dasarnya terdiri dari dua buah plat konduktor sejajar, slab yang masing-masing bermuatan +Q dan -Q seperti pada Gambar 2.11 berikut ini.
Kerista Tarigan : Dampak Medan Elektrik Berpulsa Tegangan Tinggi Terhadap Membran Selluler, 2009
Gambar 2.11. Skema kapasitor plat sejajar Kemampuan suatu bahan material untuk menyimpan sejumlah muatan
elektrik dikenal sebagai kapasitansi. Untuk meningkatkan kapasitansi dari suatu kapasitor dapat dilakukan dengan beberapa metoda, salah satunya adalah dengan
metoda penambahan material dielektrik diantara kedua plat kapasitor. Beberapa material dielektrik untuk peningkatan kapasitansi kapasitor adalah seperti pada
Table 2.1 berikut ini. Tabel 2.1. Dielektrik dari beberapa jenis material
No Material Dielektrik,
ir 1 Udara
1,0 2 Membran Sel
2.0 Singh,2001 3 Tanah
2,8 4 Tanah Liat kering
3,4 5 Otot hewan
10 Kraus,1999 6 Gelas
7.5 7 Air
80
Material dielektrik akan terpolarisasi bila berada pada suatu medan elektrik, E, dan akan menghasilkan kerapatan fluksi magnetik D yang lebih besar bila
dibandingkan dengan kondisi dalam ruang hampa. Efek polarisasi akan terjadi akibat pengaturan ikatan pasangan muatan
positif dan negatif didalam bahan dielektrik adalah dikenal sebagai momen dipole. Meningkatnya kerapatan fluksi yang diakibatkan oleh polarisasi material
isotropik, linier, muncul sebagai permittivitas bahan yang merelasikan: D= E 2-28
dimana i =io ir. ir adalah dielektrik relatif dan io permitivitas atau
dielektrik dalam ruang hampa yang besarnya adalah 8,854. 10 Fm.
12 −
Dengan pemberian beda tegangan V diantara kedua bahan konduktif maka akan berakibat munculnya muatan +Q pada salah satu konduktor dan muatan –Q
pada konduktor yang lain dengan besar kapasitansinya adalah: d
A Ed
EA Ed
DA V
Q C
ε ε =
= =
= F 2-29
Dimana,
Kerista Tarigan : Dampak Medan Elektrik Berpulsa Tegangan Tinggi Terhadap Membran Selluler, 2009
EA DA
A Q
s
ε ρ
= =
= C 2-30
Dengan: A adalah luas plat, m²; s adalah densitas muatan permukaan, Cm ; D adalah densitas flux elektrik, Cm ; E, medan elektrik, Vm ;
i, permittivitas atau dielektrik medium, Fm.
2 −
2 −
Hal ini dapat digambarkan seperti Gambar 2.12 berikut ini. D
Gambar 2.12. Gambar arah medan elektrik pada plat kapasitor. Pertambahan energy, W yang tersimpan didalam kapasitor akibat
peningkatan potensial adalah perkalian antara besar potensial yang diberikan dan pertambahan muatan, sehingga :
qdq C
Vdq dW
1 =
= J 2-31
atau total energi adalah :
∫
= =
= =
= =
=
Q
Ah E
EAEh QV
CV C
Q qdq
C W
2 2
2
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1
1 ε
ε Joule 2-32
Sedangkan energi densitasnya, w, adalah: W=½
iE² Jm³ 2-33
2.3. Potensial Nernst Pada Membran sel
