PARA MITTA PURBOSARI,M.Pd LISTRIK STATIS PARA MITTA PURBOSARI,M.Pd

LISTRIK STATIS STANDAR KOMPETENSI Mendeskripsikan konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. KOMPETENSI DASAR Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari. Listrik statis adalah gejala tentang interaksi muatan listrik yang tidak bergerak atau yang tidak bergerak secara permanent.

MUATAN LISTRIK Semua zat tersusun atas partikel-paartikel yang sangat kecil yang disebut atom. Atom-atom-atom terdiri dari inti atom (nucleon) yang dikelilingi oleh electron. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan (netral). Struktur inti atom Muatan dari suatu benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektronnya, yaitu : benda tidak bermuatan (netral) jika jumlah muatan positifnya (proton) sama derngan muatan negatifnya (elektron). benda bermuatan positif jika jumlah muatan positifnya (proton) lebih besar dari muatan negatifnya (elektron), disebut juga benda yang kekurangan elektron. benda bermuatan negatif jika jumlah muatan positifnya (proton) lebih kecil dari muatan negatifnya (elektron), disebut juga benda yang kelebihan elektron.

Sifat-sifat Muatan Listrik Muatan listrik yang sejenis jika didekatkan akan saling tolak-menolak. Muatan listrik yang tidak sejenis jika didekatkan akan saling tarik-menarik. Pemuatan listrik Menggosok Dilakukan dengan menggosokkan dua benda dalam satu arah. Induksi Dilakukan untuk memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar dengan cara mendekatkan benda lain yang bermuatan listrik pada penghantar tersebut. Konduksi Dilakukan pada benda yang terbuat dari bahan-bahan tertentu Konduktor : bahan yang dapat mengalirkan elektron Isolator : bahan yang tidak dapat mengalirkan elektro Elektroskop Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik pada suatu benda

Hukum Coulomb “Gaya listrik (tarik-menarik atau tolak-menolak) antara dua muatan sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua muatan listrik.” Secara matematis, Hukum Coloumb dapat ditulis dalam persamaan: Di mana: F : gaya Coloumb (Newton = N) Q : muatan uji Q : muatan listrik partikel(Coloumb = C) R : jarak antara dua muatan listrik (m) K : konstanta pembanding = konstanta gaya Coloumb k = 9 × 109 Nm2C-2 ε0 : permitivitas ruang hampa ε0 = 8,854 × 10-12 C2N-1m-2

Contoh soal : Dua keping logam bermuatan listrik masing-masing +2 × 10-9 C dan +3 × 10-9 C terpisah sejauh 3 cm. Tentukan besar gaya tolak-menolak kedua logam tersebut! Dua buah muatan listrik yang sama terpisah sejauh 6 cm dan saling tolak-menolak dengan gaya 0,9 N. Tentukan muatan listriknya!

Potensial Listrik Potensial listrik atau tegangan listrik adalah energi yang berfungsi untuk saling menajuhkan letak antar muatan. Besarnya energi potensial listrik atau gaya tegangan listrik sebanding denagn energi listrik dan berbanding terbalik dengan beasar muatan listriknya. Secara matematis dapat dirumuskan: di mana: V : potensial listrik atau tegangan listrik (volt) W : energi listrik atau usaha (joule) Q : muatan listrik (coulomb) Contoh soal : Beda potensial listrik antara ujung-ujung suatu penghantar 24 volt. Tentukan besaranya usaha untuk memindahkan muatan listrik 5 coulomb antara ujung-ujung penghantar tersebut!

Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari Listrik statis yang terjadi secara alami : petir Listrik statis yang terjadi secara buatan : listrik yang digunakan dalam pengecatan mobil dan mesin fotocopy Petir Merupakan peristiwa lepasnya muatan listrik statis yang terjadi secara dramatik dan alamiah Pelepasan listrik statis kadang-kadang terjadi secara perlahan dan tenang Sesekali berlangsung cepat disertai percikan cahaya atau suatu bunyi ledakan. Percikan cahaya yang muncul ini disebut dengan kilat. Terjadi akibat adanya dua awan bermuatan listrik sangat besar dan berbeda jenis yang bergerak saling mendekati Benda yang terinduksi awan hingga menyebabkan timbulnya loncatan bunga api listrik (kilat) biasa disebut sebagai benda yang terkena sambaran petir. Alat penangkal petir terdiri atas: batang logam runcing yang disimpan di atap bangunan, lempeng logam tembaga yang tertanam dalam tanah di kedalaman 2 meter, kawat penghantar sebagai penghubung batang logam dan lempeng tembaga.

Pengecatan Mobil Penyemprotan cat elektrostatis Pada proses ini, butiran cat yang berupa aerosol akan bermuatan listrik ketika bergesekan dengan mulut penyemprot. Butiran-butiran cat ini akan ditarik menuju badan mobil yang ditanahkan selama penyemprotan Mesin Fotocopy Selain memanfaatkan konsep listrik statis, pada mesin fotokopi juga dimanfaatkan konsep optik. Proses fotokopi ini menggunakan sifat unik dari logam selenium. Sebagai konduktor foto, selenium akan menjadi konduktor jika dikenai cahaya dan menjadi isolator jika berada dalam keadaan gelap