Mengapa Energi Listrik Bisa Berubah Menjadi Bunyi?

Oleh: Sparisoma Viridi* (Fisikawan)

Salah satu sifat energi adalah bisa diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain, baik itu energi panas, gerak, listrik, kimia, maupun bentuk energi lainnya. Segala macam bentuk energi bisa diubah ke bentuk energi lain sesuai kebutuhan, termasuk energi listrik menjadi bunyi. Nah, bunyi adalah perubahan tekanan di udara yang dirambatkan oleh medium dari sumber bunyi ke lingkungan sekitarnya, termasuk ke gendang telinga kita, sehingga bunyi tersebut dapat kita dengar.

Lalu, pertanyaan selanjutnya: bagaimana sebenarnya energi listrik bisa berubah menjadi bunyi? Untuk mempermudah pemahaman, kita ambil contoh speaker. Kalau kita amati, setelah diberi listrik, speaker akan berbunyi dan terlihat bergerak maju-mundur. Di dalam speaker, sinyal listrik memanfaatkan adanya kumparan solenoid dan magnet permanen. Listrik dialirkan berubah-ubah pada solenoid sehingga menghasilkan medan magnet (biasa dikenal elektromagnet) yang juga berubah-ubah.

Akibatnya, magnet permanen akan mendorong solenoid pada suatu saat, dan akan mendorong solenoid pada saat lain. Pergerakan solenoid ini menyebabkan membran di dalam speaker bekerja. Membran tersebut akan mendorong dan menarik udara, dengan kata lain mengubah-ubah tekanan udara, hingga dirambatkan sampai di telinga manusia yang dikenal sebagai bunyi. Proses ini terjadi dengan cepat dan terus-menerus. Jadi, proses yang terjadi di sini lebih tepatnya ialah perubahan energi listrik menjadi energi magnetik terlebih dulu, lalu menjadi energi kinetik (pada membran), dan akhirnya menjadi bunyi.

speaker2

Contoh lain adalah bel listrik. Dalam bel listrik terdapat kumparan yang dialirkan listrik dan menggerakkan magnet. Terdapat juga bilah besi yang diikatkan pada pegas yang akan tertarik oleh magnet. Bilah besi ini dikaitkan oleh pemukul bel. Pegas dan bilah besi ini bila tertarik oleh elektromagnet kumparan, akan menggerakkan pemukul bel dan bel pun berbunyi. Telah dirancang sedemikian rupa, saat tertarik elektromagnet, bilah besi memutuskan aliran listrik, lalu medan magnet kumparan hilang. Pegas yang tadinya tertarik ke bawah akan kembali ke posisi mula-mula, menyebabkan bilah besi juga kembali ke posisinya semula dan kembali mengalirkan listrik ke dalam kumparan. Akibatnya, kembali tercipta elektromagnet pada kumparan dan proses tadi terulang dengan cepat. Pemukul bel pun bergerak terus-menerus menghasilkan bunyi bel.

Setelah penjelasan di atas, muncul satu pertanyaan lagi: mengapa perubahan tekanan menghasilkan bunyi? Bila kita mengetuk suatu benda, partikel pada benda-benda tersebut akan bergetar. Getaran itu akan menekan udara di sekitar partikel, bergerak, dirambatkan ke udara-udara sekitar, yang kemudian dirambatkan ke sekelilingnya dan sebagian sampai di telinga kita, menggetarkan gendang telinga sehingga kita mendengar bahwa ada suatu benda yang diketuk. Tetapi bila terhalang, misalnya oleh jendela yang sangat rapat, bunyi itu tidak akan terdengar karena udara tadi tidak cukup mampu menggetarkan jendela untuk meneruskan gerakan udara tersebut.

Semoga penjelasannya bisa menambah wawasan Adik-adik, ya! (/JoL)

Sumber gambar: http://www.psdgraphics.com

*Sparisoma Viridi adalah seorang dosen dan peneliti di FMIPA-ITB yang menekuni bidang Fisika Granular, Fisika Fluida, dan Fisika Komputasi. Ia juga memiliki minat dalam mengembangkan pembelajaran Fisika dan sains secara umum, serta terlibat sebagai pengajar di OpenLab Salman ITB.

Tulis komentar