Emisi Benturan Ion Positif Emisi Medan Tinggi

a. Emisi Thermis

Emisi ini terjadi karena logam dipanaskan. Energi panas yang diterima oleh logam menyebabkan elektron bebas di dalam logam memiliki energi kinetik lebih besar. Bila energi kinetik elektron lebih besar dari gaya elektrostatik logam, maka elektron tersebut keluar dari permukaannya dan menjadi elektron bebas pada udara di sekitar permukaan logam tersebut.

b. Emisi Benturan Ion Positif

Suatu ion positif yang berada dalam medan listrik akan bergerak menuju katoda. Ion positif ini memiliki energi kinetik saat membentur permukaan katoda. Bila energi kinetik ion positif lebih besar dari gaya elektrostatik logam, maka elektron di permukaan logam akan keluar dari permukaannya. Jumlah elektron bebas yang keluar tergantung dari besarnya energi kinetik ion positif saat membentur permukaan katoda.

c. Emisi Medan Tinggi

Bila dua plat sejajar diberi sumber tegangan, akan timbul medan listrik yang homogen di antara kedua plat tersebut, seperti yang terlihat pada Gambar 3.2. Tetapi karena permukaan logam yang tidak selalu rata, medan listrik pada bagian yang runcing E 2 akan lebih tinggi dibandingkan dengan medan listrik pada permukaan yang lebih rata E 1 , seperti yang terlihat pada Gambar 3.3. Elektron pada permukaan logam akan mengalami gaya tarik yang diakibatkan oleh medan listrik yang lebih tinggi ini. Bila gaya tarik ini lebih besar daripada gaya elektrostatik logam, maka elektron akan keluar dari permukaan logam. Universitas Sumatera Utara E 1 Anoda + - Katoda E 2 Gambar 3.3 Emisi Medan [1]

3.1.3 Mekanisme Terjadinya Tembus Listrik Udara

Ada 2 teori mekanisme tembus listrik pada udara, yaitu mekanisme Townsend dan mekanisme Streamer. Mekanisme Townsend hanya berlaku pada medan listrik seragamhomogen, sedangkan mekanisme Streamer berlaku pada medan listrik homogen maupun tidak homogen. Pada isolator hantaran udara, medan listrik yang menerpa udara di sekitar permukaan isolator tidak homogen, maka mekanisme tembus listrik yang akan dibahas hanya mekanisme Streamer. Udara yang berada di antara dua plat sejajar yang diberi tegangan, akan mengalami terpaan medan listrik sebesar E yang homogen, seperti yang terlihat pada Gambar 3.2. Elektron bebas di udara yang dihasilkan dari proses ionisasi radiasi sinar kosmis atau fotoionisasi akan mengalami gaya yang arahnya menuju anoda. Dalam perjalanannya, elektron ini akan menyebabkan proses ionisasi benturan sehingga terbentuk suatu muatan ruang. Karena adanya muatan ruang pada celah, maka medan listrik pada celah kedua plat berbeda pada setiap bagian pada celah, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 3.4. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Medan pada Celah Karena Adanya Muatan Ruang [3] Ada 2 jenis mekanisme Streamer, yaitu a. Streamer positif. b. Streamer negatif.

a. Streamer Positif