Listrik Statis bagian 1 – Fisika kelas 9
#sobatpintar!
Pada blog ini kita akan membahas materi mengenai Listrik Statis. Tentunya pertanyaan yang paling sederhana adalah :
- Apakah Listrik Statis itu?
Sesuai dengan kata statis yang bermakna diam , maka listrik statis itu adalah listrik yang tidak mengalir atau lengkapnya :
Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis). Listrik statis timbul karena benda-benda yang beraliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik.
Lawan katanya adalah listrik dinamis atau listrik yang mengalir.
- Apasih contohnya dikehidupan sehari-hari?
- Pernahkah kalian mencoba menggosok-gosokkan penggaris plastik ke rambut, kemudian didekatkan pada sobekan kertas? Jika belum pernah, kertas kecil-kecil tersebut akan menempel pada penggaris, seperti magnet. Fenomena ini berkaitan dengan listrik statis. Dalam listrik statis terdapat fenomena perpindahan muatan. Selama proses penggosokan dua benda satu sama lain, muatan tidaklah diciptakan. Kondisi muatan didasarkan pada perpindahan muatan. Salah satu benda kehilangan elektron, sementara yang lainnya memperoleh elektron. Pada penggosokan batang kaca dengan sutera, misalnya, elektron dipindah atau ditransfer dari kaca ke sutera.
- Ketika kalian kena sengatan listrik sekejap, ketika menyentuh layar monitor komputer, di sini juga terjadi perpindahan muatan juga
- Penangkal petir pada gedung-gedung ; saat muatan listrik negatif di bagian bawah awan sudah tercukupi, maka muatan listrik positif di tanah akan segera tertarik. Muatan listrik kemudian segera merambat naik melalui kabel konduktor, menuju titik ujung batang penangkal petir. Ketika muatan listrik negatif berada cukup dekat di atas atap, daya tarik menarik antara kedua muatan semakin kuat, muatan positif di ujung- ujung penangkal petir tertarik ke arah muatan negatif. Pertemuan kedua muatan menghasilkan aliran listrik, aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, dengan demikian sambaran petir tidak mengenai bangunan tetapi dinetralisirkan ke dalam tanah.
dan masih banyak yang lainnya.
Karena membicarakan listrik statis berarti juga membahas perpindahan muatan, maka kita harus tahu juga apa itu muatan negatif (elektron), muatan positif (proton) dan neutron (tidak bermuatan), semuanya di awali dari inti atom yang merupakan bagian terkecil dari suatu zat.
Inti atom
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Elektron → bermuatan negatif
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu.
Interaksi Muatan-Muatan
- Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
- Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus).
Berikut beberapa perpindahan muatan dengan menggosok (sumber : http://fisikastudycenter.com/fisika-smp/57-listrik-statis-kelas-ix-sm )
| Bahan-bahan | Hasil | Proses |
| Kaca
– Kain Sutera |
Kaca (+),
Sutera (−) |
Elektron
dari kaca berpindah ke kain sutera |
| Mistar plastik
– Kain wool |
Mistar plastik (−),
Kain wool (+) |
Elektron
dari kain wool berpindah ke mistar plastik |
| Sisir
– Rambut Manusia |
Sisir (−),
Rambut Manusia (+) |
Elektron
dari rambut manusia berpindah ke sisir |
| Penggaris
/mistar plastik – Rambut manusia |
Penggaris (−),
Rambut Manusia (+) |
Elektron
dari rambut manusia berpindah ke penggaris |
| Balon
– Kain Wool |
Balon (−),
Kain Wool (+) |
Elektron
dari kain wool berpindah ke balon |
| Ebonit –
Kain Wool |
Ebonit (−),
Kain Wool (+) |
Elektron
dari kain wool berpindah ke ebonit |
Terbatas untuk bahan diatas saja dapat disimpulkan bahwa :
Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.
Dari perpindahan muatan negatif (elektron) dan muatan positif (proton) maka terjadilah gaya listrik (F), listrik statis dipengaruhi oleh hukum Coloumb, yang secara singkat adalah
Gaya listrik akan berbanding lurus dengan kedua muatannya dan berbanding terbalik dengan jarak kedua muatan tersebut dikuadratkan.
Secara matematika adalah :
q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 109 dalam satuan yang standar
Catatan
- 1μC = 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta)
- Jika menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda minusnya dalam perhitungan.
Lebih lengkapnya (penjelasan serta soal dan pembahasan) #sobatpintar dapat lihat pada video dari YouTube Channel kita di bawah ini :
Untuk soal dan Pembahasan dapat Sobat Pintar lihat pada video berikut :
Bagaimana jika soalnya seperti berikut :
Dua buah muatan listrik tolak menolak dengan gaya listrik yang besarnya F, jika jaraknya r. Jika masing-masing muatan diperbesar 3 kali supaya gaya listrik itu tetap besarnya sama dengan F, maka jarak kedua muatan itu harus dijadikan berapa ?
Silahkan lihat penjelasannya pada video di bawah ini :
Demikian rangkuan bagian pertama dari listrik statis ini, jika #sobatpintar ingin bertanya lebih lanjut atau ada yang tidak dimengerti silahkan melalui hotline kami (WhatsApp Only) atau pada kolom bertanya, lihat juga materi lainnya pada kolom attachment atau lampiran.
Apa itu elektroskop? yaitu alat yang digunakan untuk mendeteksi suatu benda bermuatan listrik atau netral (tidak bermuatan) dimana cara kerja secara garis besarnya adalah jika kepala elektroskop didekatkan benda bermuatan listrik positif, maka elektron-elektron yang berada pada daun elektroskop akan mengalir ke kepala elektroskop (bola logam).
elektroskop netral yang didekati (di induksi) oleh benda bermuatan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif pada kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop bergerak menjauh ke bawah/ daun-daun kaki. Karena sekarang daun kaki bermuatan negatif akibat kelebihan elektron, maka kedua daun kaki pada elektroskop akan terbuka ke kiri dan ke kanan. Semakin besar muatannya, semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop.
Prinsip kerja Elektroskop
- Pada saat netral, muatan listrik (+ dan -) pada elektroskop tersebar merata pada seluruh bagian elektroskop, sehingga daun logam akan menutup (kuncup).
- Pada saat knop didekati benda bermuatan negatif, muatan positif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan negatif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
- Pada saat knop didekati benda bermuatan positif, muatan negatif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan positif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
- Untuk menetralkan kembali, knop dapat disentuh dengan jari atau dihubungkan ke tanah/bumi.
Nah, jika kalian ingin mengikuti penjelasannya blog ini secara tatap muka dengan aplikasi zoom video meeting, google meeting atau microsoft team, silahkan hubungi hotline kami (WhatsApp Only) tetapi jika tidak, kalian dapat bertanya melalui kolom bertanya dan WhatsApp senopti Center 😉
Agar lebih mengerti, ikuti quiz santai bersama kami ya 😉
Sampai bertemu lagi Sobat Pintar!