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.