Listrik Statis

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 :


Keterangan :W = energi potensial listrik (J)Q = muatan listrik (Coulomb)V = perubahan potensial listrik (V)


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


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 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

Listrik Statis

Education

Transcript of Listrik Statis