Listrik Statis
Listrik statis (elektrostatic)
adalah kumpulan muatan listrik dalam jumlah besar, yang statis (tidak
mengalir), namun apabila terjadi pengosongan muatan tersebut waktunya sangat
singkat.
A. Cara Menimbulkan Benda Bermuatan Listrik
Benda bermuatan listrik adalah sebuah benda yang mengalami kelebihan atau kekurangan elektron. Beberapa cara sederhana untuk menimbulkan listrik statis adalah:
1. Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut kering akan bermuatan listrik negatif.
2. Kaca yang telah digosok dengan bulu akan bermuatan listrik positif.
B. Jenis-jenis Muatan Listrik
Dalam atom terdiri dari inti atom dan elektron. Inti atom terdiri dari proton dan neutron, proton bermuatan positif dan neutron tidak bermuatan (netral). Atom disebut netral jika jumlah proton di dalam inti atom sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti. Atom positif adalah atom yang memiliki muatan positif lebih banyak dari muatan negatifnya.
C. Hukum Coulomb
Charles Augustin de Coulomb adalah orang yang pertama kali meneliti hubungan gaya listrik dengan dua muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunakan sebuah neraca puntir. Dalam penelitian tersebut akhirnya Coulumb menyimpulkan dalam sebuah hukum yang disebut hukum Coulumb:
besar gaya tolak-menolak ataugaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan.
Secara matematis, Hukum Coulomb dapat dirumuskan:
Keterangan:
F = gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak (Newton)
k = konstanta = 9 × 109 N m2 C-2
q1, q2 = muatan masing-masing benda (Coulomb)
A. Cara Menimbulkan Benda Bermuatan Listrik
Benda bermuatan listrik adalah sebuah benda yang mengalami kelebihan atau kekurangan elektron. Beberapa cara sederhana untuk menimbulkan listrik statis adalah:
1. Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut kering akan bermuatan listrik negatif.
2. Kaca yang telah digosok dengan bulu akan bermuatan listrik positif.
B. Jenis-jenis Muatan Listrik
Dalam atom terdiri dari inti atom dan elektron. Inti atom terdiri dari proton dan neutron, proton bermuatan positif dan neutron tidak bermuatan (netral). Atom disebut netral jika jumlah proton di dalam inti atom sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti. Atom positif adalah atom yang memiliki muatan positif lebih banyak dari muatan negatifnya.
C. Hukum Coulomb
Charles Augustin de Coulomb adalah orang yang pertama kali meneliti hubungan gaya listrik dengan dua muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunakan sebuah neraca puntir. Dalam penelitian tersebut akhirnya Coulumb menyimpulkan dalam sebuah hukum yang disebut hukum Coulumb:
besar gaya tolak-menolak ataugaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan.
Secara matematis, Hukum Coulomb dapat dirumuskan:
F = gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak (Newton)
k = konstanta = 9 × 109 N m2 C-2
q1, q2 = muatan masing-masing benda (Coulomb)
r = jarak
antara kedua benda (meter)
D. Induksi Listrik
Induksi listrik atau influensi imbas listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik (perpindahan elektron) karena didekati oleh benda bermuatan listrik.
E. Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik. Besarnya kuat medan listrik dapat ditentukan dengan rumus:
D. Induksi Listrik
Induksi listrik atau influensi imbas listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik (perpindahan elektron) karena didekati oleh benda bermuatan listrik.
E. Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik. Besarnya kuat medan listrik dapat ditentukan dengan rumus:
Keterangan:
E = Kuat medan listrik (N/C)
F = Gaya Coulomb (N)
q = Muatan listrik (C)
F. Potensial Listrik
Potensial listrik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempat ke tempat lain per jumlah muatannya. Potensial listrik dirumuskan:
Keterangan:
F = Gaya Coulomb (N)
q = Muatan listrik (C)
F. Potensial Listrik
Potensial listrik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempat ke tempat lain per jumlah muatannya. Potensial listrik dirumuskan:
Keterangan:
W = Usaha, satuan Joule (J)
q = Muatan listrik, satuan Coulomb (C)
V = Potensial listrik, satuan volt (V)
G. Pemanfaatan Listrik Statis
Pemanfaatan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1. Penangkal Petir
2. Generator Van de Graaff
3. Alat penggumpal asap
4. Pengecatan mobil
q = Muatan listrik, satuan Coulomb (C)
V = Potensial listrik, satuan volt (V)
G. Pemanfaatan Listrik Statis
Pemanfaatan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1. Penangkal Petir
2. Generator Van de Graaff
3. Alat penggumpal asap
4. Pengecatan mobil
5. Mesin fotokopi
CONTOH SOAL !!!
1.
Jika muatan -30 mikrocoulomb
didekatkan pada muatan -36 mikrocoulomb dengan jarak 50 cm di udara, berapakah gaya
tarik menarik antar muatan? (1 coulomb=106 mikrocoulomb)
- Benda A bermuatan +18 mikro coulomb berada 30 cm di sebelah kiri benda B yang bermuatan -21 mikro coulomb. Ada benda C yang terletak 20 cm di sebelah kanan benda B. Akibat pengaruh dari benda A dan C, benda B mendapatkan gaya 18,9 N dengan arah ke benda A. Berapa besar dan apa jenis muatan benda C?
- Jarak antara muatan A dan B 10 cm dan jarak muatan B dan C 20 cm. Di A terdapat muatan listrik +3 mikro coulomb, B mempunyai muatan +4 mikro coulomb dan C mempunyai mutan +6 mikro coulomb. Tentukan besar dan arah gaya yang dialami oleh tiap benda!
- Pada segitiga sama kaki ABC terdapat muatan masing-masing +Q, -Q, dan -Q. Bila gaya listrik antara A dan B adalah F, maka gaya pada titik B adalah ...
- Dua buah muatan sama besar yang terpisah sejauh 8 cm menghasilkan gaya listrik 5,625 N. Besar masing-masing muatan adalah ...
