Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

Defenisi Listrik StatisIalah muatan yang untuk sementara diam. Sebelum membahas lebih dalam tentang listrik statis, ada baiknya kita mengetahui tentang atom.

1. ATOM

A. Simbol Atom

x

B. Bagian Atom

C. Kulit

Kulit ditempati elektron. Jumlah kulit elektron bisa lebih dari satu kulit. Tiap kulit diisi elektron dengan jumlah:Jumlah elektron = 2.n2 → n = kulit n = 1,2,3…

2. Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

A. Jenis MuatanAda 3 jenis muatan yaitu :1) Muatan positip → Jumlah elektron <

Jumlah Proton2) Muatan negatif → Jumlah elektron >

Jumlah Proton3) Muatan netral → Jumlah elektron =

Jumlah neutron

B. Sifat Muatan

Muatan sejenis → tolak menolakMuatan tak sejenis → tolak menolak

C. Hukum Coulomb

Bila ada 2 muatan yang terpisah pada jarak tertentu, akan timbul gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak. Gaya ini disebut gaya coulomb.

Perhatikan gambar berikut :

Gaya tolak menolak

Gaya tarik menarik perumusannya :

F =

3. Cara Memberi Muatan

Ada 3 metode yang digunakan untuk memberi muatan listrik yaitu :A. Gesekan

Benda netral, contoh plastik dengan wol digesekkan, maka plastik akan berubah menjadi ( - ) dan wol menjadi ( + ). Ini berarti plastik menerima elektron.

Plastik ( -) Wol ( + )Ebonit ( + ) Wol ( - )Kaca ( +) Wol ( - )

Listrik StatisTopik:

Defenisi listrikstatis,Atom,muatan listrik dan hukum coulomb,cara memberi

muatan,penggnaan listrik statis

Bab - 1

x = Nama atomZ = jumlah protonZ = jumlah elektron untuk atom netralA –Z = jumlah neutron

Inti (nukleon)

Kulit

proton (+)

elektron

neutron ( tak bermuatan)

terdiri

F = Newton → K = 9.109 N.m2/C2

Q1= Coulomb Q2= Coulomb r = Jarak (m)

F = dyne → K = 1 dyne cm2/StC2

Q1= Stc Q2= Stc r = Jarak (cm)

1 Newton = 105 dyneStc = stat Coulomb1 Stc = 3,336.10-10 C

F F

FF

Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

Disamping itu metode gesekan lainnya yaitu : Generator Vandegraff.

Demikian juga dengan petir.Cat: Untuk menggesek 2 benda, benda benda tersebut harus dalam kondisi kering (tidak mengandung air), Mengapa?

B. KonduksiDalam konduksi terjadi kontak langsung dari kedua benda, sehingga elektron mengalir.

C. InduksiIalah pemisahan muatan listrik di dalam suatu penghantar karena penghantar itu di dekati (tidak menyentuh) benda bermuatan listrik. Contoh : elektroskop.

4. Penggunaan Listrik Statis

Penggunaan listrik statis dapat dijumpai dalam kehidupan sehari hari. contoh :a. Pengendap listrik statis

Alat ini dipakai di cerobong asap, tujuannya untuk menarik debu debu yang ada di asap, sehingga debu yang ada di gas asap tidak ikut terbawa gas.

b. Pengecatan mobil

c. Mesin fotokopiCara kerja mesin fotokopi dengan listrik statis dan optik. Mesin ini menggunakan logam selenium. Selenium ialah konduktor foto (akan menghantar listrik saat disinari dan menjadi isolator listrik bila dalam keadaan gelap).

01. Ebonit digosok dengan kain wol akan bermuatan listrik negatif sebab(A) elektron wol mengalir ke ebonit(B) proton kain wol mengalir ke ebonit (C) proton ebonit tetap (D) elektron ebonit tetap

02. ialah unsur natrium, berapa jumlah

elektronnya? (A) 11 (B) 12 (C) 23 (D) 24

03. Dari soal nomor 2 diatas, jumlah neutronnya ialah (A) 11 (B) 12 (C) 23 (D) 24

04. Dari soal nomor 2 di atas jumlah nukleonnya ialah (A) 11(B) 12 (C) 23 (D) 24

05. Nama nama bagian atom tersebut yang ditunjukkan oleh nomor 1, 2 dan 3 secara berurutan

(A) proton, neutron, elektron (B) elektron, proton, neutron (C) neutron, proton, elektron (D) elektron, neutron, proton

06. Atom X terdiri dari 10 elektron dan 5 proton, maka disimpulkan(A) atom tersebut bermuatan listrik positip (B) atom tersebut bermuatan listrik negatif (C) atom tersebut netral (D) belum dapat ditentukan muatannya

07. Sebatang kaca menjadi bermuatan positif ketika digosok dengan sutra. Sutra menjadi bermuatan sebab sutra(A) kehilangan proton (B) kehilangan elektron (C) memperoleh proton (D) memperoleh elektron

08. Pada elektroskop terjadi pemisahan muatan, yaitu

(A) A positif, B negatif (B) A negatif, B positit (C) A positif, B positif (D) A negatif, B negatif

09. Jika benda A bermuatan positif dan benda B bermuatan negatif saling didekatkan akan terjadi(A) gaya tolak menolak (B) induksi listrik (C) gaya gerak listrik (D) gaya tarik menarik

10. Lihat pada gambar!

Kaji Latih

Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

Benda-benda di atas jika didekatkan akan terjadi(A) P dan K tolak menolak (B) W dan S tolak menolak (C) K dan W tarik menarik (D) P dan K tarik menarik

11. Elektroskop netral didekati plastik yang sudah digosok dengan wol, foil elektroskop membuka. Elektroskop dihubungkan ke bumi, foil menutup, plastik dijauhkan lagi dari elektroskop, foil membuka Iagi. Sekarang benda A bermuatan listrik didekatkan pada elektroskop, foil menutup. Kesimpulan percobaan ini adalah muatan elektroskop ……. dan muatan benda A …….(A) positif, positif (B) positif, negatif (C) negatif, positif (D) negatif, negatif

12. Aliran elektron yang benar adalah

13. Kapasitas benda adalah kemampuan benda menyimpan muatan listrik dengan satuan(A) volt (B) farad (C) coulomb (D) N/C

14. Elektroskop dapat digunakan untuk 1. mengetahui jenis muatan listrik suatu

benda 2. mengetahui apakah sebuah benda

bermuatan atau tidak 3. mengukur muatan listrik suatu benda

Pernyataan yang benar adalah(A) 1, 2 dan 3 (B) 1 dan 2 (C) 1 dan 3(D) 2 dan 3

15. Tiga metode yang dapat digunakan untuk memberikan muatan listrik pada suatu benda adalah gesekan, induksi dan ... (A) magnetisasi (B) isolator (C) konduksi (D) kapasitor

16. Bahan yang sukar dialiri muatan listrik disebut(A) semi konduktor (B) isolator(C) konduktor (D) kapasitor

17. Kumpulan zat yang tergolong isolator (A) plastik, kaca, besi (B) besi, aIuminium, seng (C) besi, aIuminium, karet (D) plastik, kaca, karet

18. Kelompok benda yang bersifat konduktor adalah(A) besi, kayu, timah(B) tembaga, aluminium, air (C) karet, karbon, asam sulfat (D) besi, timah, tembaga

19. Perhatikan gambar berikut!

Gambar yang menunjukkan arah arus yang benar(A) I (B) II (C) III (D) IV.

20. Dari diagram berikut ini arah aliran

(A) elektron dari A ke B (B) proton dari B ke A (C) elektron dari B ke A (D) proton dari A ke B

W = wol

K = kaca P = plastik

S = sutra

Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

21. Jika pada kepala elektroskop didekatkan benda bermuatan negatif, yang terjadi sesuai dengan gambar

22. Perhatikan gambar!

Jika elektroskop bermuatan positif disentuh dengan jari, muatan elektroskop itu (A) kepala positif, daun negatif (B) kepala positif, daun positif (C) kepala netral, daun netral (D) kepala negatif, daun positif

23. Perhatikan gambar ini!

Benda manakah yang lebih cepat menjadi netral? (A) I(B) II(C) III(D) IV

24. Perhatikan gambar elektroskop berikut ini!

Setelah didekati benda bermuatan positif pada kepala elektroskop, muatan kepala dan daun adalah

(A) negatif dan positif (B) positif dan negatif(C) negatif dan negatif(D) positif dan negatif

25. Elektron pada konduktor seperti gambar terbanyak berada pada(A) P(B) Q(C) R(D) S

26. Perhatikan gambar berikut ini!

Menurut gambar di atas, benda A bermuatan ...... dan benda B bermuatan ......(A) positif, negatif (B) negatif, positif (C) positif, positif (D) negatif, negatif

27. Benda bermuatan listrik negatif dihubungkan kebumi, maka(A) benda makin negatif karena elektron

bumi masuk ke benda (B) benda menjadi netral kerena elektron

benda mengalir ke bumi(C) benda menjadi netral karena muatun

positif bumi masuk ke benda (D) benda menjadi positif karena elektron

benda mengalir ke bumi

28. Induksi listrik dapat diartikan (A) pemberian muatan listrik (B) pemisahan muatan pada sebuah benda

karena didekati oleh benda yang bermuatan

(C) penambahan muatan listrik (D) pengurangan muatan listrik

29. Berapa besar gaya tolak menolak antara muatan +8 coulomb dan muatan +10 coulomb di udara pada jarak 4 m? (A) 4,5 x 1010 N

Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

(B) 4,5 x 1011 N (C) 2,5 x 1010 N (D) 2,5 x 1011 N

30. Gaya tarik menarik antara muatan X dan Y di udara = F Newton. Jika jarak kedua muatan dijadikan dua kali semula dan muatan X menjadi dua kali semula, muatan Y menjadi 3 kali semula, maka gaya tarik menarik menjadi (A) F Newton (B) 1,5 F Newton (C) 3 F Newton (D) 12 Newton

31. Gaya tarik menarik antar 2 muatan listrik di udara 120 dyne. Jarak kedua muatan 20 cm. Besar gaya tarik menarik jika jarak menjadi 10 cm adalah(A) 280 dyne (B) 380 dyne(C) 480 dyne (D) 580 dyne

32. Gaya tarik menarik antara muatan - 1,6 C dengan muatan X di udara pada jarak 20 cm adalah 0,9 newton. Tentukan jenis dan besar muatan X! (A) + 2 C (B) - 2,5 C (C) + 4 C (D) - 4 C

33. Jika muatan -30 statcoulomb didekatkan pada muatan -36 statcoulomb dengan jarak 40 cm di udara, berapakah gaya untuk menahan tiap muatan agar tetap berada di tempat?(A) 0,465 dyne (B) 0,575 dyne (C) 0,675 dyne (D) 0,775 dyne

34. Muatan X dan Y berbeda jenis saling tarik menarik di udara dengan gaya 50 newton. Berapa besar gaya tariknya jika jarak menjadi dua kali semula? (A) 10,5 N (B) 11,5 N (C) 12,5 N (D) 13,5 N

35. Dua muatan titik terpisah 1 meter saling tolak dengan gaya 9 newton. Berapakah gaya tolak tersebut ketika kedua muatan terpisah 3 meter? (A) 1 N (B) 3 N (C) 27 N (D) 81 N

01. Satuan muatan listrik ialah(A) ampere (B) coulomb (C) volt (D) watt

02. Satu elektron bermuatan (A) 1,6 x 10-19 coulomb (B) - 1,6 x 10-19 coulomb (C) 3 x 108 coulomb (D) - 3 x 108 coulomb

03. Dua proton bermuatan (A) 1,6 x 10-19 coulomb (B) -1,6 x 10-19 coulomb (C) 3,2 x 10-19 coulomb (D) - 3,2 x 10-19 coulomb

04. Unsur X dengan nomor Atom 19 dan no massa 39, maka jumlah nukleonnya adalah(A) 19 (B) 20 (C) 39 (D) 58

05. Alat pengumpul listrik statis dalam jumlah besar ialah (A) generator (B) alternator (C) Generator Van De Graaff (D) elektromotor

06. Muatan netral berarti (A) jumlah proton = jumlah elektron (B) jumlah proton > jumlah elektron (C) jumlah proton < jumlah elektron (D) jumlah proton - jumlah neutron

07. Pada awan badai yang gelap, terjadi muatan listrik negatif dan positif. Penyebabnya adalah(A) arus udara berhembus kencang (B) arus udara berhembus kencang dan

menyebabkan bergesekan dengan partikel partikel di dalam awan

(C) terdapat partikel-partikel debu, partikel-partikel garam yang memang sudah bermuatan

(D) muatan tersebut belum diketahui penyebabnya

08. Terjadinya petir, maka pernyataan yang benar(A) bagian dasar awan berkumpul partikel

bermuatan negatif(B) bagian dasar awan berkumpul partikel

bermuatan positif(C) bagian atas awan berkumpul partikel

bermuatan negatif (D) bagian atas awan berkumpul partikel

bermuatan negatif dan positif

09. Sifat- sifat bumi ialah .. 1. memiliki kemampuan tak terbatas

menampung elektron2. memiliki kemampuan tak terbatas

memberi elektron

Kaji Ulang

Fisika Kelas IX

Modul 19

Q. Brain / Sem-1 /Y-0708 kalimalang – b. rahmat – p. Kelapa

3. memiliki kemampuan tak terbatas menampung proton

Pernyataan yang benar ialah (A) nomor 1 saja (B) nomor 2 saja (C) nomor 1 dan 2 (D) 1, 2 dan 3 benar

10. Ketika berada di luar rumah, untuk menghindari Lena sambaran petir, sebaiknya kita berlindung(A) di bawah pohon (B) di lapangan terbuka (C) di tanah dengan posisi tiarap(D) di dalam mobil

11. Truk pengangkut bensin memiliki rantai logam yang dipasang di belakang mobil dan menjuntai ke tanah, rantai ini berguna untuk(A) untuk menyalurkan elektron-elektron dari

tanah sehingga menetralkan muatan positif dari badan truk

(B) untuk menyalurkan elektron-elektron dari tanah sehingga menetralkan muatan positif dari ban

(C) untuk menyalurkan elektron-elektron dari tanah sehingga menetralkan muatan positif dari badan truk manpun ban

(D) untuk perhiasan saja

12. Yang dimaksud konduktor foto (photo konduktor) ialah (A) bahan yang menghantarkan arus listrik

ketika dikenai cahaya dan bersifat isolator dalam keadaan gelap

(B) bahan yang cepat menghantarkan arus listrik

(C) bahan yang hanya bersifat isolator (D) bahan yang lambat menghantarkan arus

listrik

13. Contoh bahan konduktor foto ialah (A) aluminium (B) karbon (C) besi (D) selenium

Soal EsaI

1. Gambar dibawah menunjukkan tiga muatan listrik!

Tentukan besar:a. Gaya coulomb pada muatan 3!b. Gaya coulomb pada muatan 2!

2. Dua bola logam identik yang satu bermuatan +20 μC dan lainnya bermuatan +10 μC, terpisah sejauh 10 cm. Berapakah gaya coulomb diantara keduanya ialah F. Kedua bola kemudian disentuhkan dan dipisahkan sejauh 5 cm, berapa gaya coulomb keduannya sekarang?

Q1= 10 C Q2= -20 C Q3= - 5 C

2 m 1 m