Kelistrikan juga dapat ditemukan dalam tubuh manusia yaitu pada sel saraf.  Mengapa kita dapat merasakan sakit ketika dicubit? Rasa sakit tersebut muncul karena kulit kita menerima rangsangan berupa cubitan. Rangsangan ini kemudian diubah oleh sel saraf dalam kulit menjadi impuls. Kajian khusus mepelajari tentang aliran impuls pada tubuh manusia disebut Biolistrik. Sitem saraf terdiri atas sel-sel saraf yang berfungsi untuk menerima, mengolah dan mengirim rangsangan yang diterima panca indera.  Perhatikan gambar di bawah ini.   Gambar 1. Struktur sel saraf     Tabel 1. Bagian sel saraf dan fungsinya   NO. BAGIAN SEL SARAF DESKRIPSI FUNGSI 1. Dendrit Penonjolan badan sel yang bercabang-cabang dan berbentuk seperti cabang pohon Menerima impus dari sel lain dan meneruskannya ke badan sel 2. Badan sel Di dalamnya terdapat inti sel yang dikelilingi oleh sitoplasma. Sitoplasma mengandung organela sel seperti mitokondria, Ribosom, Badan Golgi dan reticulum endoplasma khusus milik sel saraf yang disebut badan Nissl.   Meneruskan impuls dari dendrit ke akson.   3. Akson/ Neurit   Penonjolan badan sel berbentuk Panjang dan silindris. Setiap satu sel saraf hanya memiliki satu akson. Ujung akhir akson disebut dengan terminal akson. Terminal ini memiliki beberapa percabangan dan berbonggol. Pada bonggol inilah akan dilepaskan neutransmiter dan disebut sebagai bonggol sinaptik. Meneruskan impuls dari badan sel saraf ke sel saraf lain atau ke sel otot atau ke sel kelenjar. Pada bonggol sinaptik terjadi proses sinapsis, yaitu komunikasi antara sel saraf satu dengan yang lain atau sel saraf dengan sel otot dan sel kelenjar menggunakan neotransmiter. 4.         Myelin Selubung lemak berlapis-lapis, dihasilkan oleh sel schwann. Lapisan lemak myelin sulit ditembus oleh ion-ion yang keluar dan masuk membrane sel saraf pada bagian akson. Pelindung akson dari kerusakan 5.         Nodus Ranvier Daerah akson terbuka yang tidak diselubungi myelin. Tempat terjadinya tarik-menarik muatan listrik di membran sel saraf. 6.         Sel Schwann Terdapat di dalam selubung myelin Membentuk jaringan yang membantu menyediakan makanan da membantu regenerasi neurit (akson)   Bagaimana cara sel saraf menghantarkan impuls? Perhatikan gambar 2 Ilustrasi Muatan Listrik pada sel saraf.   Gambar 2. Ilustrasi muatan listrik pada sel saraf     Gambar 3. Impuls Listrik pada Saraf Manusia   Penjelasan gambar :   a.       Neurotransmitter adalah senyawa kimiawi dalam tubuh yang bertugas untuk menyampaikan impuls antara satu sel saraf (neuron) ke sel saraf target. b.       Bagian luar dan dalam sel saraf mengandung muatan listrik yang berbeda. c.       Bagian luar membran sel saraf mengadung ion positif (Na+) d.       Bagian dalam membran sel saraf mengandung ion negative  (Cl-) dan ion positif (K+) e.       Perubahan potensial ini disebut potensial aksi f.        Pada saat potensial istirahat (tidak mendapat impuls), saluran ion natrium dan kalium tertutup. g.       Apabila terdapat impuls yang mendepolarisasi membran, saluran natrium akan membuka sehingga Na+  akan berdifusi masuk ke sel. h.       Apa bila jumlah Na+ di dalam sel telah mencapai ambang batas, saluran natrium akan menutup dan memengaruhi membukanya saluran kalium. Keadaan ini akan menghentikan difusi Na+ dan berlangsung lairan  K+ keluar sel. i.         Aliran K+ akan berlangsung hingga potensial Kembali normal ke potensial istirahat. Perubahan potensial listrik ini dapat dideteksi dengan voltmeter. j.         Saat melalui akson, impuls mengalami perambatan disepanjang akson. Potensial aksi tersebut dapat berlangsung disepanjang akson yang tidak diselubungi selaput myielin yaitu bagian Nodus Ranvier. Hal ini karena membrane akson pada nodus ranvier bersentuhan dengan cairan ekstraseluler  sehingga memungkinkan terjadinya aliran ion. Perambatan aliran listrik berjalan dari satu nodus ke nodus selanjutnya. Perambatan antarnodus tersebut terjadi melalui loncatan listrik. Mekanisme perambatan arus listrik terjadi melalui depolarisasi. k.       Saat aliran Na+ masuk terjadi depolarisasi dan saat aliran k+ keluar terjadi repolarisasi. Keadaan tersebut akan menciptakan arus listrik mendepolarisasi wilayah membrane akson di depannya sehingga akan menyebabkan terjadinya potensial aksi di depannya. Proses tersebut akan berulang di sepanjang akson. Wilayan akson yang mengalami depolarisasi hanyalah wilayah di depannya, sedangkan wilayah sebelumnya tidak akan mengalami deoplarisasi lagi.

Read More

HUKUM COULOMB

HUKUM COULOMB

Dua muatan listrik yang saling berdekatan akan mengalami interaksi. Interaksi antarmuatan listrik dapat berupa gaya tarik-menarik atau gaya gaya tolak-menolak. Muatan yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang tidak sejenis akan tarik-menarik.

Menurut Hukum coulomb :

	“Besarnya gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda bermuatan”

 

Berdasarkan percobaan dengan menggunakan neraca puntir, Coulomb menyimpulkan interaksi dua benda yang bermuatan sebagai berikut :

a.       Semakin besar jarak jarak kedua benda yang bermuatan, semakin kecil gaya listrik antara benda tersebut dan sebaliknya.

b.       Semakin besar muatan kedua benda, semakin besar gaya listrik antar benda tersebut.

 

Perhatikan gambar di bawah ini:

Gambar 1. Gaya Coulomb pada muatan listrik

Gaya yang bekerja pada benda yang  bermuatan listrik dapat dirumuskan  sebagai berikut :

dengan :

q₁ dan q₂                       = besar masing-masing muatan (Coulomb,C)

r                                   = jarak antara kedua muatan (meter, m)

k                                  = konstanta dengan besar 9 x 10⁹ Nm²/C

               F                                  = gaya Coulomb (Newton, N)

 

Berdasarkan persamaan di atas besar gaya Coulomb berbanding lurus dengan besarnya nilai kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Istilah lain untuk gaya Tarik atau gaya tolak antarmuatan disebut gaya elektrostatis.

Dua muatan yang didekatkan atau dijauhkan dengan jarak tertentu akan menyebabkan interaksi pada dua muatan tersebut. Interaksi dua muatan tersebut memiliki gaya yang dinamakan Gaya Coulomb. Gaya Coulamb berhubungan dengan besar muatan dan jarak antara dua muatan tersebut. Untuk memudahkan mempelajarinya, klik link ini https://goo.gl/9PmrVo. Melalui informasi tersebut, kamu akan mengetahui jenis interaksi dua muatan listrik dan mengetahui besar gaya Coulomb. 

 

Read More

KONSEP MUATAN LISTRIK STATIS

KONSEP LISTRIK STATIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI PADA BENDA

 

 

 Gambar 1. Potongan kertas-kertas kecil tertarik oleh sisir plastik yang telah digosokkan ke rambut

Berdasarkan gambar diatas, kertas-kertas kecil dapat ditarik oleh sisir palstik yang telah digosokkan pada rambut. Kamu bisa mencobanya sesuai dengan gambar di atas. Mengapa hal ini bisa terjadi? Bagaimana Porses ini bisa terjadi? Mari kita pelajari meteri berikut ini dengan penuh semangat.

 

KONSEP LISTRIK STATIS

 A. Konsep Listrik Statis

       

 

Setelah melakukan aktivitas di atas, mari kita mempelajari muatan listrik. Fenomena kelistrikan telah dipelajari masyarakat sejak zaman dahulu. Jenis listrik yang dipelajari pada subbab ini bukan listrik yang digunakan untuk menyalakan lampu atau menghidupkan televisi dan kipas angin. Pada subbab ini kita akan mempelajari listrik yang tercipta saat muatan listrik terbentuk pada suatu benda. Listrik semacam ini disebut listrik statis. Listrik statis adalah suatu fenomena kelistrikan yang sering terjadi di mana partikel bermuatan  berpindah dari satu benda ke benda yang lain.

a.       Muatan Listrik

Muatan listrik positif disebut proton dan disimbolkan dengan tanda (+). Muatan listrik negative disebut elektron dan disimbolkan dengan tanda negative (-). Satuan muatan listrik adalah Coulomb (C). Muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan tidak sejenis akan Tarik-menarik. Perhatikan gambar di bawah ini! 

Gambar 2. Gambar sebuah Atom

Pembahasan mengenai muatan listrik tidak terlepas dari teori atom. Secara umum teori atom menerangkan :

1.       Atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda

2.       Atom terdiri atas inti atom dan kulit atom

3.       Inti atom tediri atas proton (muatan positif) dan neutron (tidak bermuatan atau netral)

4.       Elektron bergerak mengelilingi inti atom pada kulit atom

5.       Besar muatan proton sama dengan electron yaitu 1,6 x 10^-19 C. Pembedanya hanyalah jenis muatan keduanya.

 

b.     b. Pemberian Muatan Listrik

Pada umumnya benda bermuatan netral. Suatu benda menjadi bermuatan listrik positif atau negative dengan cara melepas atau menagkap electron. Hal ini dapat terjadi karena electron dapat bergerak bebas di dalam atom.

v  Benda netral memiliki jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya.

v  Benda yang kelebihan elektron disebut bermuatan negative.

v  Benda yang kekurangan elektron disebut bermuatan positif. 

 

Agar lebih memahami penjelasan di atas, mari kita lihat gambar di bawah ini.

 

Gambar 3. Atom Netral, Atom Positif, Atom Negatif

       Berdasarkan gambar 3, kita dapat menghitung jumlah elektron dan proton untuk menentukan jenis muatan listrik pada sebuah benda. Pemberian muatan pada benda dapat dilakukan dengan berbagai cara,, misalnya menggosok suatu benda dengan benda lain. Jika dua buah benda digosokkan, elecktron akan berpindah dari suatu benda ke benda lain.

Deret tribolistrik adalah daftar benda-benda dalam deret tertentu ketika benda tersebut digosokkan dengan benda di deret atasnya, benda tersebut menjadi bermuatan negative.sebaliknya ketika benda tersebut digosokkan dengan benda di deret bawahnya benda akan bermuatan positif. 

NO.	Nama Benda	No.	Nama Benda
1.	Bulu Kelinci	8.	Kayu
2.	Gelas	9.	Batu Amber
3.	Mika	10.	Damar
4.	Wol	11.	Logam (Cu, Ni, Ag)
5.	Batu Kucing	12.	Belerang
6.	Sutra	13.	Logam (Pt, Au)
7.	Kapas	14.	Seluloid

c.       Elektroskop

Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui muatan listrik pada benda .

 

Gambar 4. Bagian – Bagian Elektroskop

 

Elektroskop memiliki tiga bagian utama yaitu kepala elektroskop, daun elektroskop yang terbuat dari lempeng emas atau almunium,, dan logam penghantar atau konduktor yang menghubungkan kepala elektroskop dengan daun elektroskop. Daun elektroskop akan membuka apabila kepala elektroskop didekatkan dengan benda yang bermuatan listrik.  

Agar dapat mengetahui jenis muatan listrik pada benda, maka elektroskop yang digunakan harus sudah bermuatan dan jenisnya telah diketahui. Jika lempeng daun elektroskop semakin membuka lebar, maka jenis muatan pada benda sama dengan jenis muatan pada elektroskop. Perhatikan gambar 5 di bawah ini.

 

Gambar 5.  Prinsip kerja elektroskop

Dalam keadaan netral, daun elektroskop menguncup. Ketika bagian kepala elektroskop disentuh benda bermuatan positif, sejumlah muatan negatif pada kaki elektron bergerak menuju kedua ke kepala elektroskop. Akibatnya daun elektroskop bermuatan positif dan saling tolak menolak. Sehingga kita melihat daun elektroskop mengembang.

Begitu pula Ketika kepala elektroskopnya didekatkan dengan benda bermuatan negative maka, electron pada kepala elektroskop akan ditolak menuju daun elektroskop. Akibatnya Daun elektroskop bermuatan sama yaitu negative. Karena jenis muatannya sama maka akan tarik menarik. Sehingga kita melihat daun elektroskop mengembang.

Read More