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
[Sumber: www.engineeringarchives.com]
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
Listrik Statis, Ilustrasi: [Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
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:
- Gerak Melingkar Beraturan
- Rangkaian Listrik
- Gelombang Bunyi
Untuk bisa mengetahui muatan listrik yang dimiliki oleh suatu benda, akan dibutuhkan alat khusus. Alat ini disebut dengan nama elektroskop. Selain bisa mengetahui muatan listrik ada di dalam sebuah benda, alat ini juga bisa digunakan untuk menentukan jenis muatannya, bisa dikatakan kedua hal ini adalah fungsi dari elektroskop. Agar bisa lebih memahami mengenai alat yang satu ini, kita akan coba membahasnya secara lebih detail pada artikel kali ini. Pastikan kamu membaca hingga akhir ya!
Mengenal Elektroskop dan Fungsinya
Penemu elektroskop adalah William Gilbert, seorang pelopor penelitian mengenai magnet yang terkenal pada masa pemerintahan Ratu Elizabeth pertama, dikenal juga sebagai Bapak ilmu listrik dan ilmu magnet.
Seperti yang sudah kita ketahui, elektroskop merupakan alat yang biasa digunakan untuk mengetahui muatan listrik pada suatu benda, sekaligus menentukan jenis muatan benda. Benda ini bekerja menggunakan prinsip induksi listrik.
Bagian-Bagian Elektroskop
Sebuah elektroskop akan terdiri dari dua buah daun elektroskop, tabung kaca, insulator, dan bola logam.Ada dua bagian penting dari elektroskop. Bagian tersebut adalah bola logam dan daun elektroskop. Untuk daun elektroskop biasanya akan diletakkan di dalam tabung kaca tersebut, yang nantinya akan terhubung dengan bola logam yang berada di luar tabung kaca. Penghubung antara daun elektroskop dan bola logam adalah konduktor.
Dalam kondisi netral jumlah dari muatan positif yang ada di elektroskop adalah sama dengan jumlah muatan negatifnya. Cara kerja elektroskop dibagi menjadi dua macam, induksi dan konduksi.
Cara Kerja Elektroskop
Cara kerja elektroskop akan dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
1. Memberi Muatan Elektroskop Dengan Induksi
Cara ini dilakukan pada sebuah elektroskop netral. Elektroskop netral yang didekati oleh benda yang memiliki muatan negatif akan menarik muatan positif dari daun ke bola logam yang terletak di atas.Muatan negatif yang terdapat pada bola logam mempunyai sifat tolak-menolak dengan muatan yang berada pada benda yang didekati dan akan menuju ke daun-daun elektroskop.
Kedua daun elektroskop nantinya akan memiliki kelebihan elektron/bermuatan negatif, Sehingga akan saling menjauh karena sama-sama memiliki muatan negatif. Semakin besar muatannya, semakin jauh jarak antara kedua daun elektroskop. Hal ini juga akan terjadi, jika benda bermuatan positif diinduksikan pada elektroskop.
2. Memberi Muatan Elektroskop Dengan Konduksi
Untuk cara kerja elektroskop dengan konduksi, akan bisa dilakukan pada elektroskop yang tidak netral. Sehingga, bola logam dan daun-daun elektroskop mempunyai jenis muatan. Bola logam akan mendapatkan muatan dengan cara konduksi oleh konduktor logam.
Kita ambil contoh ketika pada kondisi awal, bola logam dan daun elektroskop memiliki muatan negatif. Maka jika didekati dengan benda bermuatan positif, maka muatan negatif pada daun akan ditarik ke arah bola logam, daun-daun elektroskop akan saling mendekat. Jika benda bermuatan negatif didekatkan pada logam, elektron akan turun menuju daun kaki sehingga kedua daun kaki akan semakin saling menjauh.
Jika kamu ingin belajar lebih banyak mengenai materi seperti ini, kamu bisa mencoba platform belajar online dari Kelas Pintar yang berbentuk digital 360°, dapat diakses oleh para siswa, guru dan orang tua selama proses belajar. Ada juga sistem yang terintegrasi, mendukung perkembangan belajar para siswa. Dalam Kelas Pintar kamu bisa belajar berbagai mata pelajaran, termasuk matematika dan juga bangun datar.
Coba juga produk SOAL dari Kelas Pintar. Ada berbagai macam soal latihan untuk kamu pelajari, sehingga kamu akan bisa berlatih dengan berbagai macam soal terbaik. Fitur TANYA yang dapat diakses secara GRATIS juga ada buat membantu kamu menjawab berbagai pertanyaan mengenai soal atau materi yang belum dikuasai.
Itu dia pembahasan mengenai elektroskop yang harus kamu ketahui. Jika ada yang masih kamu tidak ketahui, silahkan tuliskan pertanyaan kamu di kolom komentar.