LISTRIK STATIS

Listrik statis merupakan fenomena fisika yang menunjukkan adanya interaksi antara benda bermuatan listrik. Muatan listrik bisa negatif ataupun positif. Dua benda yang saling digosokkan akan mengalirkan muatan listrik dari satu benda ke benda lainnya. Benda yang kelebihan muatan listrik disebut dengan muatan positif, sedangkan benda yang kekurangan muatan listrik disebut dengan muatan negatif.

Seperti yang sudah diketahui atom tersusun atas inti atom, neutron dan proton. Bagian tengah atom disebut inti atom yang tersusun dari proton dan neutron. Di luar inti atom terdapat elektron yang mengelilingi inti atom pada jarak tertentu. Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton dan netron. Proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif,dan neutron tidak bermuatan (netral). Proton bermuatan positif, sedangkan neutron tidak bermuatan maka inti atom bermuatan positif. Atom netral adalah atom yang mempunyai jumlah proton sama dengan jumlah elektron.

Gambar. Susunan atom
Elektron yang mengitari inti atom dapat bergerak meninggalkan
atom atau bergabung dengan atom lain.

Atom yang kehilangan elektron akan bermuatan positif,sedangkan atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Elektron berperan penting dalam memberi muatan listrik. Dua buah benda yang terbuat dari bahan berbeda saling digosokkan, sejumlah elektron akan berpindah dari benda satu ke benda lainnya. Perpindahan elektron bergantung pada jenis bahan yang digosokkan.

Sisir plastik yang telah digosokkan pada rambut kering dapat menarik potongan kertas kecil-kecil karena penggaris tersebut bermuatan listrik. Muatan pada sisir plastik yang digosok rambut kering adalah negatif. Saat kita menggosok sisir dengan rambut kering, elektron dari rambut kering akan berpindah ke sisir plastik. Sisir menjadi kelebihan elektron sehingga sisir bermuatan negatif

 sedangkan rambut kering akan bermuatan positif. Selain pada sisir lastik yang digosok pada rambut kering, lgejala listrik statis juga terjadi pada bahan lain yang digosokkan seperti yang disajikan pada tabel berikut :

Tabel 1. Muatan dari interaksi gosok-menggosok bahan berbeda

Dua benda bermuatan listrik jika didekatkan akan saling memberikan gaya. Gaya tersebut berupa gaya tarik menarik atau tolak menolak. Benda yang bermuatan sama akan tolak menolak dan benda yang berbeda muatan akan tarik menarik

Gambar. Gaya listrik
“Besar gaya elektrostatis antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan,” pernyataan tersebut dikenal sebagai Hulum Coloumb.

Salah satu contoh untuk menghasilkan listrik statis dalam kehidupan kita sehari-hari ialah dengan menggosokkan penggaris plastik dengan kain wool, kaca dengan kain sutra, mika dengan kain wol atau mika dengan kain sutra.

Dalam pembahasan tentang LISTRIK STATIS ini akan dibahas mengenai:

1. Interaksi antara dua muatan listrik

2. Medan Listrik

3. Energi potensian dan Potensial Listrik

1. Interaksi antara dua muatan listrik atau lebih

Sebuah benda dikatakan bermuatan listrik, jika benda itu menerima tambahan elektron, atau kehilangan salah satu atau lebih elektronnya.

Benda yg kehilangan salah satu atau lebih elektronnya disebut bermuatan positif, sedangkan benda yang menerima satu atau beberapa elektron disebut bermuatan listrik negatif.

Jika antara dua muatan listrik bertemu atau berdekatan, maka akan terjadi gaya listrik atau gaya Coulomb (sesuai dengan nama orang yang menjelaskan tentang gaya listrik ini) dan disebut HUKUM COULOMB.

Besar gaya listrik ini :

_ Sebanding dengan besar kedua muatan yang tarik menarik

_ Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan tersebut

_ Dinyatakan dengan rumus :

Keterangan :

F : Besar gaya listrik statis…….. (Newton)

Q : Besar muatan listrik………… (Coulomb)

r : Jarak dari kedua muatan listrik. (meter)

k : Konstanta elektrostatis (9×109 Nm2C-2)

2. Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah disekitar benda yang bermuatan listrik dan masih dapat dipengaruhi oleh gaya listrik

Besarnya medan listrik yang dihasilkan oleh sebuah muatan listrik dapat dihitung dengan rumus :

Atau

Medan Listrik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan dapat dihitung dengan rumus :

E = E1 + E2 + E3 + ….

3. Energi Potensila Listrik

Energi petensial listrik adalah sama dengan usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan sebuah muatan uji ke titik jauh tak terhingga

Besarnya energi potensial Listrik dapat dirumuskan secara sederhana sbb :

4. Potensial Listrik

Potensial listrik adalah merupakan hasil perbandingan antara Energi potensial listrik dengan besar muatan listrik. Atau boleh juga diartikan sebagai besarnya usaha setiap satuan muatan.

Potensial listrik dapat dirumuskan sbb :

Atau