LISTRIK

Listrik Listrik dinamis statis

Listrik statis Listrik statis adalah listrik yang tidak mengalir dan perpindahan arusnya terbatas, fenomena kelistrikan dimana muatan listriknya tidak bergerak. Dalam pembahasan mengenai listrik statis ini tidak membahas mengenai aliran muatan listrik. Namun yang menjadi pokok bahasan adalah interaksi antar muatan dan fenomena-fenomena yang disebabkan oleh adanya muatan listrik tersebut

Muatan listrik - + Jenis muatan n n p p Gaya tarik-menarik inti terhadap elektron antara atom satu dengan lain berbeda. Karena sesuatu hal, elektron dapat lepas dari lintasannya dan berpindah ke atom lain. Perpindahan elektron tersebut menyebabkan perubahan muatan suatu atom. Berdasarkan hal itu atom dikelompokkan menjadi tiga yaitu bermuatan negatif, bermuatan positif, dan netral. - Inti atom n n p p e

Induksi Listrik Kita mengetahui bahwa sisir yang digosokkan pada rambut kering kita, dapat menarik potongan kertas tisu. Hal ini terjadi karena adanya induksi listrik. Sebuah benda netral (tidak bermuatan) jika didekati benda bermuatan positif, maka muatan negatif dalam benda tersebut akan ditarik sampai pada jarak terdekat. Sebaliknya muatan negatif akan ditolak sampai pada jarak terjauh. Akhirnya pada benda tersebut muatan positif dan negatifnya akan terpisah dan itulah yang disebut induksi listrik. Peristiwa inilah yang terjadi pada potongan kertas tissu yang didekati dengan sisir plastik yang bermuatan negatif. Setelah terjadi induksi maka akan terjadi gaya tarik menarik antara sisir dan tissu, karena potongan tissu sangat ringan maka akan menempel di sisir.

Gaya listrik F ~ Q F~ 1 / r2 + + r + - F = KQ1Q2 r2 K = 9.109 Nm2/C2

Medan listrik (E) E = KQ r2 Medan listrik digambarkan sebagai garis-garis gaya listrik yang memiliki anak panah. Anak panah menunjukkan arah perpindahan muatan listrik dalam suatu medan listrik. Muatan positif memiliki arah panah ke luar, karena elektron meninggalkan benda tersebut sehingga menjadi kekurangan elektron. Sebaliknya muatan negatif memiliki arah panah ke dalam, karena elektron masuk ke benda tersebut sehingga menjadi bermuatan negatif. Sekarang menjadi jelas kenapa muatan sejenis tolak-menolak dan muatan tidak sejenis akan tarik menarik. E = KQ r2

+ - +

Energi Potensial Ep = KQ1Q2 r Energi potensial adalah usaha yang dilakukan gaya Coulomb, untuk memindahkan muatan uji  +q’ dari suatu titik ke titik lainnya. Ep = KQ1Q2 r

Potensial listrik Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan sehingga beda potensial listrik antara dua titik 1 dan 2 adalah V = Ep Q V = KQ r

Elektroskop Elektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda.

Listrik Statis di sekitar kita Generator Van de Graff Saat memegang permukaan bola logam yang bermuatan positif, maka terjadi pemisahan muatan listrik dalam tubuh orang itu, muatan negatif ditarik sehingga berkumpul di tangan dan muatan positif ditolak menuju ke kepala / rambut. Karena masing-masing rambut memiliki muatan yang sama maka akan terjadi gaya tolak antar rambut dan akhirnya rambutnya menjadi berdiri. Printer laser menggunakan prinsip listrik statis dengan cara memberi muatan pada drum dengan laser sesuai gambar atau file yang akan dicetak. Drum yang bermuatan listrik tersebut akan menarik serbuk toner dan selanjutnya akan menempel di kertas. Kemudian kertas akan melewati fuser sebagai pemanas sehingga tinta menempel sempurna di kertas. Hal inilah yang menyebabkan kertas keluar terasa panas pada saat keluar dari printer. Prinsip kerja yang hampir samajuga terjadi pada mesin fotocopy.

Listrik Dinamis

KUAT ARUS LISTRIK (I) Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar. Arah arus listrik (I) yang timbul pada penghantar berlawanan arah dengan arah gerak elektron. Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap satuan waktu. Jika dalam waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus listrik I adalah

Hubungan Antara Kuat Arus Listrik (I) Dan Tegangan Listrik (V) Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika berasal dari Jerman yang bernama George Simon Ohm. Dan lebih dikenal sebagai hukum Ohm yang berbunyi: Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap. Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan listrik atau resistansi (R) dengan satuan ohm.

Hubungan Antara Hambatan Kawat Dengan Jenis Kawat Dan Ukuran Kawat Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik. Dalam radio dan televisi, resistansi berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik lainnya dapat berfungsi dengan baik. Untuk berbagai jenis kawat, panjang kawat dan penampang berbeda terdapat hubungan sebagai berikut:

Hukum Kirchoff I Hukum I Kirchoff berbunyi: Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut. Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain sebutannya dengan hukum kekekalan muatan listrik. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:

Hukum Kirchoff II Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada rangkaian tertutup yaitu karena ada rangkaian yang tidak dapat disederhanakan menggunakan kombinasi seri dan paralel. Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih ggl di dalam rangkaian yang dihubungkan dengan cara rumit sehingga penyederhanaan rangkaian seperti ini memerlukan teknik khusus untuk dapat menjelaskan atau mengoperasikan rangkaian tersebut. Jadi Hukum II Kirchhoff merupakan solusi bagi rangkaian-rangkaian tersebut yang berbunyi: Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (ε) dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol. Hukum Kirchoff II dirumuskan sebagai berikut:

Energi Listrik Karena q = I . t, dimana I adalah kuat arus listrik dan t waktu, maka besar usaha yang dilakukan adalah: W = V . I . t Karena V = I . R, maka besar usaha W yang sama dengan energi listrik adalah

Daya Listrik Besar Daya listrik (P) pada suatu alat listrik adalah merupakan besar energi listrik (W) yang muncul tiap satuan waktu (t), kita tuliskan.

Contoh soal Jika benda bermuatan +4,8x10-16 menangkap 3000 elektron, maka muatan benda menjadi … Coulomb Dua buah partikel bermuatan 2µC dan -4µC berada pada udara terpisah pada jarak 3cm. Besar gaya tarik menarik yang ditimbulkan adalah … Newton

Potensial di titik P dari partikel A yang bermuatan adalah 600Volt, dan kuat medannya 200N/C, maka jarak dari titik P dan A adalah…