Post on 27-Jun-2015
description
LISTRIK STATIS
Drs. Agus Purnomoaguspurnomosite.blogspot.com
Listrik Statis Dalam Kehidupan Nyata
DAFTAR ISI
Listrik StatisHukum Coulomb
ElektroskopGenerator Van De
Graaff
Listrik Statis adalah listrik yang diam untuk sementara pada suatu benda
Orang pertama yang melakukan percobaan tentang listrik statis adalah Thales of Miletus.
Ia menggosokkan batu ambar dengan kain wol, kemudian ia dekatkan ke bulu ayam. Ternyata bulu ayam terbang dan menempel pada batu ambar beberapa saat kemudian jatuh lagi.
LISTRIK STATIS
CARA MENGHASILKAN MUATAN LISTRIK
Muatan listrik dapat diperoleh dengan cara :o Menggosok benda satu
dengan benda yang laino Induksi listriko Menggunakan Generator van
de Graff
MEMBERI MUATAN LISTRIK STATIS
Suatu benda dapat diberi muatan listrik statis dengan cara menggosoknya dengan benda lain
Mengapa demikian?
Untuk jelasnya kita perlu memahami model atom terlebih dahulu.
awal
MUATAN LISTRIK
•Muatan listrik merupakan bagian dari partikel-partikel yang membentuk atom suatu zat. Dimana atom-atom zat terdiri dari beberapa partikel seperti gambar dibawah ini :
Inti Atom
Kulit Atom
Neutron
Elektron
Proton
ATOMAtom merupakan partikel
terkecil penyusun suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut.
Atom terdiri dari partikel-partikel yang jauh lebih kecil yang memiliki sifat sendiri.
Partikel-partikel tersebut adalah proton, netron yang terdapat dalam inti atom dan elektron yang mengorbit inti dengan lintasan tertentu.
Proton memiliki sifat bermuatan listrik positip dan elektron memiliki sifat bermuatan listrik negatip, sedang neutron memiliki sifat yang netral.
Besar muatan listrik proton dan elektron sama.
ATOM
Atom yang netral memiliki jumlah proton dan elektron yang sama.
Suatu atom akan memiliki muatan listrik negatif bila atom tersebut kelebihan elektron
Dan atom akan bermuatan positip bila kekurangan elektron
ATOM
Atom yang netral memiliki jumlah proton dan elektron yang sama.
ATOM
ATOM NEGATIF
Bila suatu atom mendapat tambahan elektron dari atom lain, maka atom ersebut menjadi kelebihan elektron
Atom menjadi bermuatan negatip
awal
CATUR ANGGORO AJI – SMP GANDHI NASIONAL
ATOM POSITIP
Jika suatu atom kehilangan elektron, maka atom tersebut menjadi kekurangan elektron
Atom tersebut menjadi bermuatan positip
awal
CATUR ANGGORO AJI – SMP GANDHI NASIONAL
MENGGOSOK DUA JENIS BENDA
Dua buah benda tertentu bila saling digosok, maka kedua benda akan bermuatan listrik.
Contoh : Balon dengan kain wolPenggaris plastik dengan rambut Kaca dengan kain sutra Karet dengan buluEbonit dengan wol
BALON DENGAN KAIN WOL
Balon bila kita gosok dengan kain wol maka elektron berpindah dari kain wol ke balon.
Sehingga balon menjadi bermuatan listrik negatif dan kain wol bermuatan listrik positif
KACA DENGAN KAIN SUTRA
Bila kaca kita gosok dengan kin sutra, elektron berpindah dari kaca ke kain sutra.
Sehingga kaca menjadi bermuatan lisrik positip dan kain sutra bermuatan listrik negatif.
CONTOH MENDAPATKAN LISTRIK STATIS DENGAN CARA MENGGOSOK.
LISTRIK STATIS ADALAH BERKUMPULNYA MUATAN LISTRIK PADA SUATU BENDA.
PADA MENGGOSOKKAN SISIR PADA RAMBUTMU, SEJUMLAH ATOM DI DALAM RAMBUT TERGANGGU, SEJUMLAH ELEKTRON DI DALAM RAMBUT TERLEPAS DAN BERPINDAH KE SISIR. AKIBATNYA, SISIR MEMPEROLEH TAMBAHAN ELEKTRON, DAN SISIR ITU TIDAK LAGI NETRAL, TETAPI MEMILIKI MUATAN NEGATIF. RAMBUT KEHILANGAN ELEKTRON, SEHINGGA RAMBUT ITU BERMUATAN POSITIF
JENIS MUATAN KARENA PENGGOSOKKAN DUA BENDA
Penggaris plastik dengan rambut keringPenggaris plastik bermuatan listrik
negatif Rambut kering bermuatan listrik
positif
Kaca dengan sutraKaca bermuatan listrik positifSutra bermuatan listrik negatif
INTERAKSI MUATAN LISTRIK
Bila muatan-muatan listrik yang sejenis saling didekatkan, maka muatan-
muatan tersebut akan saling tolak-menolak. Sebaliknya bila muatan-
muatan listrik yang tidak sejenis saling didekatkan, maka muatan-muatan
tersebut akan saling tarik-menarik. Peristiwa ini yang disebut
dengan interaksi muatan-muatan listrik.
HUKUM COULOMB
Besarnya gaya interaksi antara dua muatan listrik dipelajari oleh Charles Augustin Coulomb, yang kesimpulannya disebut dengan Hukum Coulomb, yang bunyinya sebaga berikut :
“ Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda tersebut.”
HUKUM COULOMB
221.
r
QQkF
Persamaan Matematis yang dikenal dengan Hukum Coulomb!
Simbol Nama
Satuan( SI )
Satuan( CGS )
Q1 Muatan listrik pertama
Coulomb (C)
Stat.C
Q2 Muatan listrik kedua
Coulomb (C)
Stat.C
r Jarak kedua muatan m Cm
F Gaya Coulomb yang terjadi
N Dyne (Dn)
k Konstanta kelistrikan
9.109 1
Hukum Coulomb
GAYA COULOMB SEBANDING DENGAN MUATAN LISTRIK
Gaya coulomb antar dua buah muatan akan berubah sebanding bila muatannya berubah
Q1 F Q2
Q’1 F’ Q’2
F’ = FQ’1.Q’2
Q1.Q2
GAYA COULOMB BERBANDING TERBALIK DENGAN KUADRAT JARAK
KEDUA MUATAN
Gaya coulomb juga akan berubah jika jarak kedua muatan berubah
dF
d’F’
F’=( ) Fd 2d’
MENGINDUKSI DENGAN BENDA BERMUATAN LISTRIK
Selain dengan menggosok, suatu benda dapat diberi muatan listrik dengan cara diinduksi dengan benda lain yang telah bermuatan listrik.
GENERATOR VAN DE GRAAF
MEDAN LISTRIK
Medan listrik adalah ruang (daerah) dimana pengaruh gaya listrik masih dapat dirasakan oleh benda bermuatan listrik di ruang tersebut.
Medan listrik ditimbulkan oleh adanya garis-garis gaya listrik yang dihasilkan disekitar muatan listrik.
MEDAN LISTRIK
Arah medan listrik yang dihasilkan oleh muatan listrik positif selalu menjauhi muatan tersebut, sedangkan yang dihasilkan oleh muatan listrik negatif, selalu menuju muatan tersebut.
Kuat Medan Listrik adalah besarnya gaya elektrostatis setiap satuan muatan listrik.
Simbol : ESatuan : SI = N/C CGS : Dn/Stat.C
MEDAN LISTRIK
MEDAN LISTRIK
ENERGI POTENSIAL LISTRIK
Energi Potensial Listrik adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan-muatan listrik dari titik yang satu ke titik yang lain.
Simbol : W Satuan : Joule (J) Persamaan :
ENERGI POTENSIAL LISTRIK
ENERGI POTENSIAL LISTRIK
Keterangan :W = energi potensial listrik (J)Q = muatan listrik (Coulomb)V = perubahan potensial listrik (V)
ENERGI POTENSIAL LISTRIK
KESIMPULAN
ELEKTROSKOP
Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak.
MENENTUKANBENDA BERMUATAN LISTRIK
Untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak, kita dapat mendekatkan benda tersebut ke elektroskop netral
MENENTUKAN JENIS MUATAN LISTRIK SUATU
BENDA
Jenis muatan listrik suatu benda dapat dilakukan dengan cara mendekatkan benda tersebut ke elektroskop bermuatan listrik
DISTRIBUSI MUATAN LISTRIK PADA KONDUKTOR BERONGGA
DISTRIBUSI MUATAN LISTRIK PADA KONDUKTOR BERONGGA
Muatan listrik pada konduktor berongga hanya terdistribusi pada permukaan luarnya, tidak pada permukaan dalamnya
KONDUKTOR BOLA
Untuk konduktor bola berongga, muatan listrik menyebar merata pada permukaan luar
DISTRIBUSI MUATAN LISTRIK PADA KONDUKTOR BERONGGA
Distribusi muatan listrik pada konduktor berongga dipusatkan pada bagian luar yang memiliki kelengkungan paling tajam
awal
GENERATOR VAN DE GRAAFF
Generator van de graaff adalah generator yang menghasilkan listrik statis yang sangat besar
Silinder logam
Silinder politen
Sabukkaret
PETIR BUATAN
awal
ANGIN LISTRIK
PETIR, GUNTUR, SOLUSINYA
PETIR, GUNTUR, SOLUSINYA
Kilat atau Petir adalah loncatan bunga api listrik yang terjadi antara awan ke awan atau awan ke tanah, karena adanya beda potensial yang sangat besat.
Guruh atau Guntur adalah suara yang sangat keras yang timbul akibat pemuaian udara yang berlangsung sangat cepat dan tiba-tiba karena udara itu dilalui oleh kilat.
TERJADINYA PETIR
Petir terjadi karena lompatan elektron-elektron dari awan bermuatan negatif ke Bumi yang bermuatan positif
awal
PENANGKAL PETIR
Penangkal petir merupakan alat pengarah petir agar petir hanya menyambar kepadanya, bukan ke bagian bangunan lainnya
awal
PENANGKAL PETIRPenangkal Petir adalah alat yang digunakan untuk menghindari terjadinya petir yang merugikan atau alat yang digunakan untuk melindungi bangunan dari sambaran petir.Ujung penangkal petir dibuat lancip, karena penghantar berujung lancip mempunyai sifat dapat melepaskan muatan-muatan listrik yang dikandungnya dengan mudah.Ujung penangkal petir harus dihubungkan dengan tanah sebagai Ground, untuk membuang semuang muatan listrik yang dikandungnya akibat didekati oleh awan yang bermuatan listrik dengan cepat ke tanah, agar bangunan tersebut tetap aman dari sambaran petir.
awal
BAHAYA LISTRIK STATIS
Pada truk tangki pengangkut bahan yang mudah terbakar, dipasang rantai pada bagian bawahnya. Ini dimaksudkan agar listrik statis yang timbul karena gesekan ban dengan jalan dapat dinetralkan sehingga tidak membahayakan muatan tangki.
PENGGUNAAN LISTRIK STATIS
Pengendap elektrostatisAlat ini ditemukan oleh F.G. Cottrell pada
tahun 1907. Alat ini digunakan untuk membersihkan udara yang keluar dari cerobong asap
Pengecatan MobilAgar mobil dapat dicat dengan rata, maka
badan mobil diberi muatan listrik yang berbeda dengan muatan listrik pada cat. Dengan demikian cat dapat menempel kuat dan merata pada mobil
PENGGUNAAN LISTRIK STATIS
Mesin FotokopiMesin fotokopi memanfaatkan
konsep listrik statis dan optik. Mesin ini memanfaatkan sifat unik dari logam selenium, yaitu dapat menghantarkan listrik ketika terkena cahaya dan tidak menghantarkan listrik ketika tidak terkena cahaya.
LATIHAN SOALDua buah muatan listrik +50 Stat.C
dan +100 Stat.C terpisah pada jarak 5 cm. Berapakah gaya elektrostatis yang terjadi?
Dua buah muatan listrik 40 C dan 75 C terpisah pada jarak 20 mm. Berapakah gaya elektrostatis yang terjadi?
LATIHAN SOAL Dua buah muatan listrik 50 Stat.C dan 5
Stat.C mengalami gaya elektrostatis 10 Dyne. Hitunglah jarak kedua muatan tersebut!
Sebuah bola bermuatan 5 nC diletakkan 30 cm terhadap muatan lain. Ternyata muatan tersebut mengalami gaya Coulomb sebesar 100 Newton. Hitunglah besar muatan tersebut!
Dua muatan listrik 24 C dan 5C terpisah pada jarak tertentu. Bila gaya elektrostatis yang terjadi 27 Newton, tentukan jarak kedua muatan tersebut!
LATIHAN SOAL Dua buah muatan listrik yang sama besar dan
sejenis saling tolak menolak dengan gaya 100 Newton bila keduanya terpisah sejauh 2 cm. Tentukan besarnya gaya tolak menolaknya jika jarak kedua mutan tersebut dijadikan :a. 1 cm d. 8 cmb. 4 cm e. c. 0,5 cm f. cm
LATIHAN SOAL Sebuah muatan listrik 25 Coulomb
mengalami gaya elektrostatis 150 Newton di dalam suatu ruang. Hitung besar kuat medan listrik di ruang tersebut!
Hitung kuat medan listrik pada suatu titik yang terletak 5 cm dari muatan listrik 100 Stat.C!
Kuat medan listrik pada suatu titik yang disebabkan oleh muatan listrik 2 C besarnya 1,8.106 N/C. Hitung jarak titik itu terhadap muatan tersebut!
LATIHAN SOAL Suatu titik yang berjarak 4 cm dari sebuah muatan
listrik mengalami kuat medan listrik sebesar 20 N/C. Tentukan besarnya kuat medan listrik pada titik tersebut, jika jarak titik terhadap muatan dijadikan :a. 2 cm d. 16 cmb. 8 cm e. c. 0,5 cm f. cm
LATIHAN SOALBerapa besar energi yang diperlukan
untuk memindahkan muatan listrik 80 Coulomb dari titik yang potensialnya 60 Volt ke titik yang potensialnya 210 Volt?
Untuk memindahkan suatu muatan
listrik 400 Coulomb, ternyata diperlukan energi sebesar 32 kJ. Tentukan besar perubahan beda potensial yang dialami oleh muatan tersebut!
LATIHAN SOALSebuah muatan listrik 50 Coulomb yang
berada pada titik yang potensialnya 100 Volt hendak dipindahkan pada suatu titik yang potensialnta tertentu. Ternyata untuk keperluan tersebut diperlukan energi sebesar 7,5 kJ. Tentukan besar potensial titik yang dimaksud!
Tentukan besar potensial listrik pada
suatu titik yang berjarak 25 cm dari muatan listrik 25 Coulomb!
LATIHAN SOALBerapakah energi yang diperlukan
untuk memisahkan muatan listrik +15 Coulomb dan -50 Coulomb yang saling-menarik pada jarak 50 cm?
Untuk memindahkan muatan listrik
dari titik A ke titik B diperlukan energi sebesar 3.000 Joule. Bila potensial titik A 5 Volt dan potensial titik B 125 Volt, tentukan jumlah muatan yang telah dipindahkan!
OK KAWAN....SELAMAT
BELAJAR YA ....aguspurnomosite.blogspot.com