Listrik Statis

Pernahkah kalian melihat petir ?? Petir adalah peristiwa alam yang sangat berbahaya dan ditakuti oleh semua orang karena suara petir yang menggelegar.Apabila petir tersebut menyambar seseorang pasti akan terbakar dan gosong.Karena berbahaya biasanya pada gedungberlantai tinggi dipasang sebuah penangkal petir.Mengapa hal itu harus dilakukan ? Biar tidak ada petir ?? ya memang benar namun bagaimana cara kerjanya ??Temukan jawabannya dengan mempelajari materi Ini

1.  ATOM

     Thales miletus, seorang ilmuan Yunani, menemukan gejala listrik yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron.Setelah digosok ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda - benda kecil yang berada didekatnya.Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifkasi.Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik statis, yaitu listrik yangtidak mengalir.

Suatu zat terdiri atas partikel - partikel kecil yang disebut atom.Atom berasal dari kata atomos yang berarti tidak bisa dibagi - bagi lagi.Tetapi dalam perkembangannya ternyata atom ini masih dapat diuraikan lagi.Atom terdiri dari 2 bagian, yaitu inti atom dan kulit atom.Inti atom bermuatan positif, sedangkan kulit atom terdiri atas partikel - partikel bermuatan negatif disebut sebagai elektron.

     Didalam inti atom ada dua macam partikel, yaitu protin yang bermatan positif dan neutron yang tidak bermuatan ( netral ).Suatu atom dikatakan netral jika mutan positifnya jumlahnya sama dengan muatan negatif pada kulitnya.Suatu atom dikatakanpostif jika muatan positifnya jumlahnya lebih besar daripada muatan negatifnya.Sebaliknya atom bermuatan negatif jika muatan negatifnya lebih besar daripada muatan positifnya.Satuan muatan listrik dalam SI adalah Coulumb ( C ).

2. MUATAN LISTRIK
      Suatu benda dikatakan bermuatan listrik jika atom atom benda tersebut kekurangan atau kelebihan elektron.Besarnya muatan listrik bergantung pada seberapa banyak atom - atom tersebut kekurangan atau kelebihan elektron.Semakin banyak atom - atomnya kekurangan atau klebihan elektron, semakin besar muatannya.
         Dalam sistem satuan Internasional ( SI ), satuan muatan adalah Coulumb (C ).Muatan elektron = 1,6x10^-19 Coulumb.Muatan proton = + 1,6 X 10^-19 Coulumb.Muatan Neutron = 0 ( tidak bermuatan )

Ketika penggaris plastik digosok dengan kain wol, maka elektron- elektron dari kain wol akan berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif.Jika kita mendekatkan dua penggaris plastik yang telah bermuatan postif tersebut satu sama lain, ternyata ada sebuah gaya yang menolak kedua penggaris tersebut untuk saling bersentuhan.Fenomena tersebut disebut sebagai fenomena elektrostatis.Charles Augustin de Coulumb telah meneliti fenomena ini dan menyimpulkan bahwa ada interaksi antara muatan - muatan listrik.

       Nah bagaimana interaksi muatan - muatan listriknya ?? Coulumb menemukan bahwa jika dua muatan sejenis didekatkan maka akan ada interaksi tolak menolak sedangakan jika dua muatan berbeda didekatkan akan ada interaksi tarik menarik.

3.INDUKSI LISTRIK
       Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan pada suatu benda karena pada benda tersebut didekati benda lain yang bermuatan listrik.Benda netral didekati benda bermuatan negatif maka muatan - muatannegatif pada benda netral akan saling menjauh sedangkan muatan postifnya akan mendekat benda yang menginduksi (gambar dibawah).Benda netral didekati benda bermuatan positif maka muatan positif pada benda netral akan menjauh sedangkan muatan negatif akan mendekati benda yang menginduksinya.

Benda bermuatan netral didekatkan dengan benda bermuatan negatif

4.ELEKTROSKOP

Elektroskop adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak serta mengetahui jenis muatan suatu benda.Elektroskop berbentuk selubung logam yang diatasnya terdapat sebuap penutup logam ( kepala elekroskop ) yang terhubungkan dengan batang bawahnya.Bagian atas batang logam ini disebut sekat dengan penutup isolator yang terbuat dari bahan kaca.

Apabila penggaris plastik bermuatan listrik negatif didekatkan ketutup logam elektroskop netral, elektron - elektron tutup elektroskop ditolak oleh penggaris plastik menuju ke bawah ( daun ) sehingga daun terbuka bermuatan negatif.Peristiwa ini menunjukan muatan positif dan negatif terpisah.Peristiwa yang sama akan terjadi bila elektroskop didekati oleh benda bermuatan positif.

Alat Elektroskop

5.MEDAN LISTRIK

        Medan Listrik adalah daerah disekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh aya listrik.Medan listrik digambarkandengan garis garis gaya listrik.

Sifat - sifat gaya listrik sebagai berikut :

          a.  Garis gaya listrik berasal dari muatan listrik dan menuju muatan negatif ( gambar adan b )

          b.  Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan

          c.  Semakin rapat garis gaya listrik, semakin kuat medan listriknya.

 Besar kuat medan ( E ) dapat dinyatakan dengan persamaan berikut 

ket : E  = Medan listrik ( N/C )

        F = Gaya listrik ( F )

        q = Muatan listrik yang mempengaruhi ( C )

6.HUKUM COULUMB

          Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain.Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda ( tidak sejenis ) saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain.Tarik menarik atau tolak menolak antaradua buah benda bermuatanlistrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya Coulumb.

       Gaya Coulumb atau gaya listrik yang timbul antara benda benda yang bermuatan listrik deipengaaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap - tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda benda bermuatan positif tersebut.Jika benda A memiliki muatan q1 dan benda B memilik muatan q2 dan benda A dan B berjarak r satu sama lain, gaya listrik yang timbul diantara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut

ket : F         =  Gaya listrik ( N )

        k        = Konstanta pembanding yang besarnya 9x109 Nm2/C2

       q1,q2  = Besar muatan listrik yang mempengaruhi ( C )

         r        = Jarak antar muatan ( m )


7.ENERGI POTENSIAL LISTRIK
         Energi potensial listrik adalah energi potensial yang dimiliki benda karena berada di dalam medan listrik.Energi potensial listrik yang dibutuhkan tiap satuan muatan listrik untuk berpindah dari satu titik ke titik lain di dalam medan listrik disebut beda potensial listrik atau tegangan listrik.Secara matematisdapat dirumuskan :

ket : V = Beda potensial listrik atau tegangan listrik ( V )

       W = energi potensial listrik ( J )

       q   = muatan listrik ( C )

Untuk mengetes pemahaman kalian tentang listrik statis silahkan coba quis berikut dengan mengklik gambar di bawah ini 

materi Terkait