Kelas 9 Listrik Statis

Di dalam kehidupan, tanpa kita sadari, banyak contoh-contoh kehidupan yang berhubungan dengan materi listrik statis.

Listrik statis dapat diartikan sebagai peristiwa berkumpulnya muatan-muatan listrik pada suatu benda.

Pada listrik statis tidak membahas tentang aliran arus listrik, karena listrik statis tidak dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lainnya.

Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron. Saat kita menyisir rambut yang kering, maka rambut akan menempel dan tertarik oleh sisir.

Pada awalnya, rambut dan sisir tidak bermuatan atau netral. Suatu atom yang netral memiliki jumlah proton dan elektron yang sama.

Pada saat menggosokkan sisir ke rambut, maka elektron dari rambut akan berpindah ke sisir, sehingga sisir akan mendapatkan tambahan elektron.

Sisir yang mendapatkan tambahan elektron akan menjadi bermuatan negatif, sedangkan rambut yang melepaskan elektron, akan menjadi bermuatan positif. Peristiwa tersebut adalah contoh dari mendapatkan muatan elektron dengan cara digosok.

Contoh gejala listrik statis lainnya adalah saat penggaris plastik bemuatan menarik serpihan kertas.

Penggaris plastik yang sudah digosok dengan kain wol akan menjadi bermuatan negatif, karena mendapatkan tambahan elektron dari wol. Penggaris yang bermuatan tersebut dapat menarik serpihan kertas yang ada.

Terjadinya petir juga merupakan contoh dari listrik statis yang sering kita jumpai pada saat cuaca mendung.

Pada peristiwa terjadinya petir, terdapat pengosongan listrik statis. Pengosongan tersebut ditunjukkan oleh sambaran petir.

Peristiwa pengosongan terjadi apabila adanya jalan bagi elektron untuk mengalir dari suatu benda ke benda lain.

Pengosongan pada petir ini biasanya disebut pentanahan, karena muatan dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah.

Pengosongan muatan statis ini terjadi di udara, sehingga menimbulkan suara dahsyat yang disebut petir.

Atom

Atom adalah bagian paling kecil dari benda yang sudah tidak dapat dibagi lagi. Partikel penyusun atom terdiri dari proton, elektron, dan neutron.

Proton merupakan bagian penyusun atom yang memiliki muatan positif. Elektron adalah bagian penyusun atom yang bermuatan negatif. Sedangkan neutron merupakan bagian penyusun atom yang netral atau tidak bermuatan.

Susunan atom netral

 

Benda dikatakan bermuatan positif, jika jumlah proton lebih besar dari jumlah elektron. Benda bermuatan negatif, jika jumlah elektron lebih besar dari jumlah proton. Sedangkan benda netral, jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron.

Sifat Benda Bermuatan

Benda-benda yang memiliki muatan listrik sejenis akan tolak menolak, sedangkan benda-benda dengan muatan listrik tidak sejenis akan tarik menarik.

Medan Listrik

Medan listrik merupakan daerah di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik.

Jika sebuah partikel menghasilkan gaya listrik, maka medan yang ditimbulkan di sekitar partikelt tersebut dinamakan medan listrik.

Medan listrik digambarkan direpresentasikan dengan garis-garis khayal yang keluar (untuk muatan positif) dan garis khayal yang mendekat atau masuk (untuk muatan negatif).

Kerapatan garis gaya listrik menunjukkan besarnya kuat medan listrik.

Hukum Coulomb

Besarnya gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dua benda bermuatan listrik dapat dirumuskan dengan hukum Coulomb sebagai berikut.

dengan :

F = gaya tarik menarik atau tolak menolak (Newton)

k = konstanta

q1, q2 = besar muatan 1 dan muatan 2

r = jarak dua benda bermuatan (m)

Contoh Soal :

Dua benda bermuatan listrik saling berdekatan seperti gambar berikut!

Benda K dengan L tolak-menolak dengan gaya 3 N. Jika muatan K diperkecil menjadi +lQ dan muatan L diperbesar menjadi 8Q, sedangkan jarak K dengan L diperpanjang menjadi 10 cm, gaya tolak-menolak antara K dengan L menjadi ….

1. 3 N
2. 6 N
3. 12 N
4. 24 N

Kunci jawaban : A

Pembahasan :

F2 = 3 Newton

Download

Elektroskop

Elektroskop merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya muatan listrik pada benda.

Pendeteksi muatan pada elektroskop ini terdiri dari kepala (bagian atas) yang terbuat dari metal dan dua daun kaki (bagian bawah) yang terbuat dari emas.

Pada saat elektroskop dalam keadaan netral, jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, baik di kepala maupun di daun kaki.

Sebuah elektroskop netral

Prinsip Kerja elektroskop

Apabila elektroskop netral didekati benda bermuatan negatif. maka muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif pada kepala elektroskop.

Akibatnya, muatan negatif di kepala elektroskop akan bergerak ke bawah menuju daun-daun kaki.

Karena sekarang daun kaki bermuatan negatif karena kelebihan elektron, maka kedua daun kaki pada elektroskop akan terbuka ke kiri dan ke kanan.

Semakin besar muatannya, maka semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop. Jika yang didekatkan pada kepala elektroskop adalah benda bermuatan positif, maka elektron akan tertarik dari daun kaki menuju kepala elektroskop.

Hal ini akan mengakibatkan muatan negatif pada daun kaki berkurang, sehingga jarak antar kedua daun makin merapat.