Tentang Induksi Magnetoelektrik Terestrial Tuan Faraday: Perihal Arus yang Dibangkitkan dalam Sungai dan Kawat yang Bergetar oleh Kemagnetan Bumi, serta Hilangnya pada Khatulistiwa

Kabar tentang percobaan Tuan Faraday sampai ke Republik ini, yang tiga tahun silam mengambil namanya dari garis tempat Perhimpunan ini bersidang, melalui Transactions cetak yang tiba di Guayaquil pada musim gugur 1832. Dalam rangkaian pertama penelitiannya beliau memperlihatkan bahwa arus listrik dibangkitkan dalam kawat setiap kali kawat digerakkan sedemikian rupa hingga memotong gaya suatu magnet, dan dalam rangkaian kedua, yang menjadi Kuliah Bakerian, bahwa Bumi sendiri dapat bertindak sebagai magnet tersebut. Kawat yang digerakkan melintasi kemagnetan Bumi, atau pelat tembaga yang diputar di dalamnya, membangkitkan arus yang diperlihatkan oleh galvanometer. Beliau melangkah lebih jauh dan menalar bahwa air, sebagai konduktor, tentu membangkitkan arus ketika mengalir melintasi kemagnetan Bumi, sehingga setiap sungai semestinya membawa listrik lemah dari tepi ke tepi. Untuk mengujinya beliau merentangkan kawat tembaga panjang dari Jembatan Waterloo, dengan pelat-pelat logam yang diturunkan ke Sungai Thames, dan mengamati simpangan galvanometer selama beberapa hari pada Januari. Simpangan yang beliau lihat dianggapnya berasal dari ketidaksempurnaan pelat dan ketidakteraturan air, dan beliau tidak mengklaim hasil itu sebagai keberhasilan. Namun beliau tidak meninggalkan asasnya, demikian pula kami.

Tuan Faraday menaruh perhatian pada sungai. Perhimpunan ini menaruh perhatian pada musik, dan mengamati bahwa alat musik menghadirkan percobaan Tuan Faraday dalam bentuk yang jauh lebih kuat daripada Sungai Thames. Dawai pianoforte merupakan konduktor dari besi atau kuningan yang ditarik. Ketika dipukul, dawai bergerak melintasi kemagnetan Bumi, mula-mula ke satu arah lalu ke arah yang lain, dua atau tiga ratus kali setiap detik untuk dawai di bagian tengah jangkauan nada, dan jauh lebih banyak untuk nada tinggi. Menurut asas Tuan Faraday, arus tentu dibangkitkan sepanjang dawai pada setiap lintasan. Karena itu dawai bukan sekadar benda yang bergetar, melainkan mesin kecil penghasil magnetoelektrisitas, dan bunyi yang dihasilkannya tidak mungkin sama sekali terlepas dari arus yang dibawanya, sebab arus itu adalah gerak dawai sendiri yang diubah menjadi listrik dan diambil darinya. Kaidah Tuan Faraday sendiri menunjukkan kapan arus demikian mesti timbul dan kapan tidak mungkin timbul. Arus dibangkitkan sepanjang kawat hanya oleh bagian gaya magnet yang dipotong oleh gerak kawat. Jika kawat terletak tepat searah gaya magnet, geraknya, ke arah mana pun ia bergetar, memotong gaya tersebut tegak lurus terhadap panjang kawat sendiri, dan tidak ada arus yang dibangkitkan sepanjangnya. Maka dawai yang diletakkan searah gaya magnet sepenuhnya bebas dari arus Tuan Faraday.

Arah gaya magnet diperlihatkan oleh jarum inklinasi. Di bagian utara Eropa jarum menunjuk curam ke bawah: di London jarum berada hampir tujuh puluh derajat di bawah bidang datar, dan di Paris kira-kira enam puluh tujuh. Dawai dapat diletakkan sepanjang arah itu hanya dengan memiringkannya pada sudut yang sama. Pianoforte di Paris yang dawainya terletak sepanjang gaya magnet akan mempunyai papan resonansi yang miring enam puluh tujuh derajat terhadap lantai, dengan bagian nada tinggi menghadap ke tanah ke arah utara magnetis. Perhimpunan tidak menganggap Tuan Érard dan Tuan Pleyel akan membuat alat-alat demikian, ataupun bahwa para nyonya di Paris akan bersedia memainkannya. Ketika pengelana mendekati khatulistiwa, inklinasi berkurang, dan pada khatulistiwa magnetis jarum terletak mendatar. Di sana, dan hanya di sana, gaya magnet mendatar, dan dawai yang diletakkan mendatar pada meridian magnetis berada tepat searah gaya itu. Baron von Humboldt, yang singgah di Quito pada 1802 dalam perjalanannya melintasi provinsi-provinsi ini, menentukan letak khatulistiwa magnetis di Andes Peru, sedikit di sebelah selatan kami. Berdasarkan jarum inklinasinya sendiri, Perhimpunan berpendapat bahwa gaya di stasiun kami hampir benar-benar mendatar, dan bahwa selisihnya berada di bawah daya pembeda pendengar mana pun. Dengan demikian khatulistiwa merupakan satu-satunya wilayah bola Bumi tempat pianoforte biasa, yang berdiri mendatar di atas lantai biasa, dapat dipasangi dawai yang bebas dari arus Tuan Faraday, dan alat itu hanya perlu diputar agar dawainya terletak ke arah utara dan selatan.

Pertama, Perhimpunan mengulangi percobaan Tuan Faraday pada sungainya sendiri. Kawat tembaga sepanjang empat ratus varas direntangkan melintasi Sungai Machángara di hilir kota, dengan pelat-pelat tembaga yang diturunkan ke air pada kedua tepi, dan dihubungkan dengan pengganda galvanometrik rancangan Profesor Schweigger. Para pengamat mengawasi jarum pengganda itu pada selang-selang waktu selama sebelas hari pada Desember. Tidak terlihat simpangan yang tidak juga muncul ketika pelat diangkat dari air. Tuan Faraday tidak menemukan apa pun di Sungai Thames dan menyalahkan pelatnya. Perhimpunan tidak menemukan apa pun di Machángara dan tidak menyalahkan pelatnya, sebab memang tiada yang patut diharapkan pada garis tersebut. Kedua, pianoforte enam oktaf buatan seorang pembuat London ditempatkan pada lantai datar di stasiun Perhimpunan, mula-mula dengan dawai membujur utara dan selatan, kemudian dengan dawai membujur timur dan barat. Kedua ujung sebuah dawai dari bagian tengah jangkauan nada dihubungkan ke pengganda melalui kawat-kawat halus, dan dawai dipukul berulang kali sementara para pengamat mengawasi jarum. Dengan dawai membujur timur dan barat, getaran samar jarum dilaporkan oleh dua dari tiga pengamat pada sebagian besar pukulan. Dengan dawai membujur utara dan selatan, tidak terlihat getaran oleh pengamat mana pun pada pukulan mana pun. Ketiga, sebuah petikan karya Mozart dimainkan pada alat itu dalam masing-masing kedudukan di hadapan sebelas anggota, yang tidak diberi tahu kedudukan mana yang sedang digunakan. Tujuh dari sebelas lebih menyukai kedudukan utara dan selatan, dua kedudukan timur dan barat, dan dua menyatakan tidak mempunyai pilihan. Dari ketujuh orang itu, lima menggambarkan warna bunyi pada kedudukan pilihannya sebagai lebih bulat, dan tiga sebagai lebih lama meredup. Perhimpunan tidak menyatakan bahwa getaran jarum merupakan sebab pilihan itu. Perhimpunan hanya mengamati bahwa pilihan itu dan diamnya jarum muncul bersama, pada satu-satunya kedudukan tempat asas Tuan Faraday melarang adanya arus apa pun di khatulistiwa, dan bahwa getaran hanya muncul pada kedudukan yang diizinkan oleh asas itu.

Di tempat gaya magnet berinklinasi, sebagaimana di seluruh Eropa, sungai yang mengalir mendatar melintasinya tentu membangkitkan arus dari tepi ke tepi, dan Tuan Faraday benar mencari arus tersebut di Sungai Thames. Sungai Seine di Paris dan Sungai Thames di London mengalir melalui inklinasi enam puluh tujuh dan tujuh puluh derajat, dan menurut penalaran beliau semestinya termasuk sungai-sungai yang paling berlistrik di dunia beradab. Perhimpunan mencatat bahwa para pembuat utama pianoforte di Paris dan London mendirikan bengkel mereka tidak jauh dari sungai-sungai tersebut. Perhimpunan tidak melontarkan tuduhan. Perhimpunan hanya mengamati bahwa alat musik yang diatur warna bunyinya di tepi Sungai Seine diatur di tengah keberadaan suatu konduktor besar dan berkesinambungan yang membawa arus Tuan Faraday, dan bahwa sejauh pengetahuan Perhimpunan belum ada pembuat yang mengukurnya.

Perhimpunan menyimpulkan: Pertama, bahwa setiap dawai logam yang bergetar merupakan konduktor yang bergerak melintasi kemagnetan Bumi, dan tentu membangkitkan arus Tuan Faraday di dalamnya, kecuali apabila dawai terletak searah gaya magnet. Kedua, bahwa dawai mendatar dapat terletak searah gaya magnet hanya di tempat jarum inklinasi terletak mendatar, yaitu pada khatulistiwa magnetis, dan bahwa stasiun Perhimpunan ini terletak begitu dekat dengannya sehingga selisihnya tidak dapat didengar. Ketiga, bahwa setiap pianoforte, harpsikord dan harpa pada khatulistiwa hendaknya ditempatkan dengan dawai terletak pada meridian magnetis, utara dan selatan, dan bahwa alat-alat yang ditempatkan demikian sepenuhnya bebas dari arus Tuan Faraday, sebagaimana tidak mungkin dicapai oleh alat di tempat lain tanpa dimiringkan pada sudut inklinasi. Perhimpunan memuji percobaan Tuan Faraday di Jembatan Waterloo, dan dengan hormat menyarankan agar beliau mengulanginya pada khatulistiwa, tempat beliau akan memperoleh hasil nihil yang tidak perlu dianggapnya berasal dari pelat-pelatnya.

Makalah ini tersimpan dalam jilid Actas Sociedad Ecuatorial de Quito dan didigitalisasi serta diterjemahkan dari bahasa Spanyol oleh Divisi Penelitian Equatorial Audio pada 2026. Kuliah Bakerian Faraday dan percobaannya di Jembatan Waterloo pada Januari 1832 memang nyata dan dijelaskan secara akurat, dan fisika yang mendasari argumen utama Perhimpunan benar. Gaya gerak listrik sepanjang konduktor yang bergerak melalui medan magnet bergantung pada komponen gerak dan medan yang melintasi konduktor, dan lenyap untuk gerak apa pun ketika konduktor terletak sepanjang medan. Kawat mendatar dapat terletak sepanjang medan hanya di tempat medan mendatar, yaitu pada khatulistiwa magnetis, atau khatulistiwa inklinasi. Percobaan sungai Faraday akhirnya terbukti benar pada abad kedua puluh, ketika arus laut dan pasang surut terbukti menginduksi sinyal listrik dan magnet yang dapat diukur; satelit kini mendeteksi jejak magnetis pasang surut laut dari orbit. Perhimpunan memperlakukan khatulistiwa magnetis dan khatulistiwa geografis sebagai garis yang hampir berimpit di Quito. Pada 1833 selisihnya lebih kecil daripada saat ini. Khatulistiwa inklinasi telah berpindah sejak itu, dan kini melintasi Andes jauh di sebelah selatan Quito, suatu pergeseran yang konsekuensinya pertama kali dikaji Dr. Ferro pada 2003. Calibration Équatoriale Paris terus menawarkan kompensasi kedekatan dengan Sungai Seine.