Apa yang terjadi jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan netral?

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.

Create an account

Listrik Statis – Pengantar

Kata listrik atau elektrik berasal dari bahasa Yunani elektron yang artinya “amber”. Amber adalah damar kayu yang telah mengeras, sejak dahulu diketahui bahwa jika kamu menggosok amber dengan kain maka amber akan menarik dedaunan disekitarnya. Sebuah penggaris atau plastik keras yang digosok dengan kain juga mempunyai efek seperti amber yang dapat menarik potongan-potongan kertas, efek tersebut dinamakan Listrik Statis.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Kapasitor
Hukum Hooke

Efek amber atau efek listrik statis

Kamu pasti telah balajar dari pelajaran Kimia tentang atom yang merupakan unit terkecil penyusun zat. Atom terdiri dari partikel-partikel penyusunnya yakni, proton, elektron dan neutron. Proton adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik positif (+). Elektron adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik negatif (-). Sedangkan neutron tidak bermuatan. Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron, juga dikatakan bermuatan positif jika kekurangan elektron. Sedangkan atom dikatakan netral jika jumlah proton sama dengan elektronnya.

Atom dan komponen penyusunnya

Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron. Benda menjadi bermuatan karena muatan negatifnya (elektron) dipindahkan dari satu benda ke benda lain. Jadi menggosok penggaris dengan kain artinya kedua benda saling dimuati (charged) sehingga elektron dari salah satu benda berpindah ke benda lain. Benda yang satu memperoleh sejumlah elektron, sehingga akan bermuatan negatif. Sedangkan, benda satunya lagi kehilangan elektron, sehingga akan bermuatan positif.

Penggaris dimuati listrik (charged) dengan cara digosok

Interaksi Antar Muatan Listrik

Jika dua benda yang bermuatan saling didekatkan maka akan terjadi interaksi antar muatan listrik pada kedua benda. Benda dengan muatan sejenis jika didekatkan akan tolak menolak. Benda dengan muatan tidak sejenis akan tarik menarik.

Besar gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak bisa kamu tentukan dengan rumus Hukum Coulomb:

Dimana,

= gaya tarik menarik atau tolak menolak (Newton)
= konstanta Coulomb (
= besar muatan 1 (Coulomb)
= besar muatan 2 (Coulomb)
= jarak antar kedua muatan (m)

Elektroskop

Elektroskop merupakan alat untuk mendeteksi muatan listrik. Bentuk keseluruhan elektroskop dapat dilihat pada gambar dibawah. Pendeteksi muatan pada elektroskop terdiri dari kepala (atas) yang terbuat dari metal dan dua daun kaki (bawah) yang biasanya terbuat dari emas. Saat elektroskop masih netral, jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif baik di kepala maupun di daun kaki.

Ilustrasi kerja sebuah 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.

Yuk belajar materi ini juga:
Paragraf
Adjective Clause
Turunan Trigonometri

Ilustrasi kerja sebuah elektroskop yang kondisi awalnya tidak netral (katakanlah bermuatan negatif) yang didekati oleh benda bermuatan positif dan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Jika suatu benda bermuatan negatif didekatkan, akan ada lebih banyak elektron yang turun menuju daun kaki sehingga kedua daun kaki akan semakin saling menjauh. Jika yang didekatkan adalah benda bermuatan positif, maka elektron akan tertarik dari daun kaki menuju kepala elektroskop mengakibatkan muatan negatif pada daun kaki berkurang sehingga jarak antar kedua daun makin merapat.

Contoh Soal Listrik Statis

Dua buah benda bermuatan listrik sejenis, tolak menolak dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/4 kali semula, maka gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi ….

(A) 1/16 F (B) 1/4 F (C) 4 F (D) 8 F

(E) 16 F

SOLUSI:

Diketahui:

Dengan membandingkan kondisi benda diawal dengan kondisi benda diakhir menggunakan rumus Hukum Coulomb bisa kamu dapatkan jawabannya.

Jadi, gaya tolak menolak kedua benda sebesar 16 N .

Jawaban: E

Judul Artikel: Listrik Statis Kontributor: Ibadurrahman, S.T.

Mahasiswa S2 Teknik Mesin FTUI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

1. Gerak Melingkar Beraturan
2. Rangkaian Listrik
3. Gelombang Bunyi

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.

Pengertian listrik statis adalah kumpulan muatan listrik dalam jumlah yang tetap (statis) atau ketidakseimbangan muatan listrik pada benda. Ketika kita menggosokkan penggaris plastik ke rambut, penggaris tersebut menjadi bermuatan negatif sedangkan rambut menjadi bermuatan positif. Pelepasan muatan saat menggosokkan kedua bahan tersebut membuat bahan-bahan dialiri atau bermuatan listrik.

Muatan listrik adalah kuantitas fisika yang berkaitan dengan efek listrik dan hal lainnya yang terkait dalam material. Penetralan muatan yang diperoleh karena penggosokan menunjukkan bahwa muatan seperti tidak menghilangkan efek satu sama lain.

(Baca juga: Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-Hari)

Benjamin Franklin memperkenalkan dua jenis muatan, yaitu muatan positif dan negatif.

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.

Jika benda bermuatan positif didekatkan pada benda netral, benda bermuatan menarik muatan yang berlawanan dan menolak muatan yang sejenis dalam benda netral tersebut. Akibatnya, salah satu sisi benda netral (yang lebih dekat dengan benda bermuatan positif) menjadi bermuatan negatif sedangkan sisi lainnya menjadi bermuatan positif. Proses ini disebut dengan pengisian muatan dengan induksi.

Ketika benda bermuatan dikontakkan secara langsung dengan benda netral, muatan mulai mengalir dari benda bermuatan menuju benda netral hingga keduanya memiliki jumlah muatan yang sama atau berada dalam kesetimbangan. Proses ini disebut dengan pengisian muatan dengan konduksi.

Pada tahun 1909, Robert Millikan menemukan bahwa muatan listrik selalu muncul sebagai kelipatan integral dari sejumlah muatan dasar ‘e’.

Dalam istilah modern, muatan listrik ‘q’ dikatakan terkuantisasi di mana ‘q’ digunakan sebagai variabel muatan. Muatan listrik muncul sebagai “paket” diskrit dan kita dapat menuliskan q = n x e, di mana n adalah bilangan bulat. Dalam sistem satuan (SI), satuan muatan disebut dengan Coulomb dan disimbolkan dengan C.

Nilai satuan dasar muatan adalah:

e = 1,602192 × 10–19 C