listrik statis

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pendidikan Sains (IPA) seperti pendidikan pada umumnya yang memiliki peranan

sangat penting dalam pembentukan dan pengembangan intelektual. Kemajuan ilmu

pengetahuan dan teknologi yang amat pesat dalam tahun- tahun terakhir ini sangat

mempengaruhi perkembangan pendidikan Sains (IPA), terutama pada cabang fisika yang

mengalami perkembangan pesat.

Fisika adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan yang sangat menarik untuk

dipelajari. Karena melalui pembelajaran fisika dapat dijelaskan fenomena alam dan dapat

menimbulkan kekaguman akan ciptaan tuhan YME. Dalam kegiatan pembelajaran IPA,

selain teori, maka pelaksaan praktikum juga sangat mempengaruhi hasil belajar siswa.

Maka sebagai guru, hendaknya menerapkan konsep materi yang matang agar siswa

mampu mengikuti pembelajaran dengan baik.

Salah satu sarana yang dapat mengembangkan potensi kemampuan berdaya nalar adalah

melalui pembelajaran IPA pada berbagai jenjang pendidikan. Melalui pembelajaran IPA

juga lah diharapkan kemampuan penalaran akan menjadi bagian hidup dari setiap

individu. Dengan demikian pula tingkat kecerdasan akan meningkat dan kemampuan

seseorang dalam memacahkan masalah kehidupannya akan didasarkan pada penalaran

ilmiah dan pola-pola berpikir yang logis.

Oleh sebab itu pada setiap proses belajar mengajar IPA yang dilakukan harus diupayakan

dapat mengakomodasi potensi kemampuan penalaran siswa. Dimana hal ini dapat

menyangkut metode penyampain materi serta penguasaan konsep guru yang akan

mencerminkan hasil peningkatan kemampuan nalar siswanya.

Pada pembelajaran listrik statis ini, diharapkan siswa dapat mengetahui dan

memahami lebih dalam lagi mengenai teori- teori listrik statis pada jaman lampau hingga

sekarang, jenis-jenis muatan pada listrik statis, elektroskop sebagai pendeteksi muatan

listrik pda benda, dan sebagaianya.

1 Pembelajaran IPA Terpadu Mengenai Listrik Statis

B. Topik Bahasan

1. Sejarah Listrik Statis

2. Jenis Muatan Listrik

3. Memuati dengan Induksi

4. Elektroskop

5. Medan listrik

6. Hukum Coulomb

7. Manfaat Listrik Statis Pada Kehidupan Sehari hari

C. Tujuan Penulisan Makalah

Dengan adanya makalah ini, diharapkan pembaca mengetahui dan memahami

lebih dalam lagi mengenai teori-teori pada listrik statis.


PEMBAHASAN

A. Sejarah Listrik Statis

Referensi awal yang harus diketahui tentang listrik statis adalah kembali pada tahun

2600 yang lalu. Di 600 B.C. pada awalanya, orang-orang yunani menemukan listrik

ketika menggosok resin pohon, yang kemudian mereka sebut ambar. Yang akan menarik

potongan-potongan serat, debu, dan kertas. Pada kenyataannya, electron berasal dari

istilah orang-orang yunani yaitu ambar. Pengetahuan mengenai elektrik statis tidak

meningkat dengan pesat pada beberapa abad yang lalu. Minimnya informasi yang

ditemukan mengenai ditemukan banyaknya bahan-bahan yang dapat ditarik oleh amber.

Hal tersebut didukung dengan pernyataan Brown and Norman (1972: 277) yang

menyatakan bahwa seperti magnet, listrik rupanya ditemukan pertama kali oleh orang

Yunani kuno sekitar 600 SM, yaitu Thales (640? -546 B), seorang filsuf Yunani dan

ilmuwan, menulis bahwa ketika sepotong amber digosok dengan wol, itu menarik benda

ringan tertentu. Amber adalah bentuk fosil dari suatu zat yang berasal dari pohon, dan

nama Yunani adalah elektron. Jadi, proses ditemukannya listrik statis menurut sejarah

tersebut adalah Thales menggosok sepotong amber dengan wol. Dengan kejadian tersebut

ia memindahkan beberapa elektron dari wol ke ambar. Karena tidak ada arus yang benar-

benar mengalir, fenomena ini disebut dengan listrik statis yang berarti statis adalah diam

atau tidak bergerak.

Tidak sampai pada tahun 1672, muncullah terobosan terbaru yang nyata. Sampai

saat ini masih dilakukan mengisi muatan batang besi dengna cara menggosoknya dengan

benar. Tetapi, pada tahun itu Otto van Guericke, seorang ahli fisika asal jerman,

membangun sebuah mesin untuk menggosok batang tersebut.

Listrik yang sebenarnya ditemukan oleh Thales lebih dari 2.500 tahun yang lalu.

Namun, jenis listrik yang dikenal orang yunani sangat berbeda dengan penggunaan energi

listrik untuk cahaya dan menjalankan pembersih ruangan. Dalam penggunaan peralatan

ini, elektron benar-benar bergerak melalui kabel yang disebut dengan arus listrik.


B. Jenis Muatan Listrik

Menurut Arlianti (2010:64) semua zat tersusun atas atom-atom, setiap atom

tersusun atas inti atom yang di dalamnya terdapat proton dan inti atom dikelilingi oleh

elektron-elektron. Proton bermuatan listrik positif, elektron bermuatan negatif, dan

neutron adalah partikel yang tidak memiliki muatan. Atom bermuatan positif jika muatan

inti atom lebih besar daripada muatan seluruh elektron yang tersisa, begitu juga

sebaliknya atom bermuatan negatif jika muatan seluruh elektron lebih besar daripada

muatan ini atom (Yulliawati, 2005:98).

Pendapat tersebut didukung dengan pernyataan dari Arlianti (2010: 64)Jika dua

muatan listrik yang berbeda didekatkan, akan saling tarik-menarik, namun jika dua

muatan listrik yang sejenis didekatkan, akan saling tolak menolak.

Brown and Norman (1972: 278) menyatakan salah satu bentuk peristiwa listrik

statis adalah ketika dua batang kaca yang telah digosok dengan sutra yang sama dalam

beberapa cara ditolak sama lain. Batang plastik pada sisi lain, ternyata dalam beberapa

cara berlawanan dengan batang kaca sehingga bisa menarik batang plastik. Hal tersebut

mengakibatkan kaca memiliki benda bermuatan listrik. Ketika plastik digosok, kondisi

sebaliknya terjadi. Elektron dari atom-atom dari bulu atau flanel telah menghilang dan

dipindahkan ke permukaan plastik . Muatan listrik sstatis ini berlawanan dengan yang

ditempatkan pada batang kaca .


C. Memuati dengan induksi

Induksi listrik menurut Arlianti (2010: 65) adalah fenomena suatu benda yang

semula netral (tidak bermuatan listrik) menjadi bermuatan akibat pengaruh gaya listrik

dari benda bermuatan lain yang didekatkan padanya.

Sedangkan menurut Yulliawati (2005: 99) menyatakan bahwa induksi listrik adalah

terjadinya pemisahan muatan listrik pada sebuah benda, karena di sekitar benda itu ada

benda lain yang bermuatan listrik.

D. Elektroskop

Kurang dari 80 tahun yang lalu, berbagai penemuan penting mengikuti penemuan-

penemuan terdahulu. Dua ilmuwan menemuakan sesuatu hal yang sama pada waktu

hampir bersamaan. Pada tahun 1745 E.C Kleist, pendeta jerman dan di tahun 1746 Pieter

Von Musscenbroek asal belanda, membangun alat untuk menyimpan listrik. Meskipun

penemuan Kleist muncul lebih awal, namun Musscenbroek lah yang yang lebih awal

melaporkan dan mengumumkannya kepada khalayak. Demikianlah singkat cerita

mengenai penemuan yang dikenal dengan sebutan “leyden jar”. Nama leyden sendiri

diambil dari nama kampung halaman Musscenbroek yaitu, Leyden, Belanda.

Terdapat keterangan tambahan yang menarik untuk cerita leyden jar. Pertanyaan

yang muncul mengenai leyden jar adalah “mengapa para ilmuwan menggunakan toples

atau botol untuk menampung listrik?”. Secara keseluruhan, tidak ada alasan khusus

mengenai penggunaan botol untuk menampung listrik, dan pada waktu itu tidak ada yang

mnggunakan perangkat elektronik.


Jawaban yang sederhana dikeluarkan oleh para ilmuwan. Pada masa itu, para

ilmuwan berpikir bahwa listrik berbentuk ringan, cairan yang tak terlihat. Jadi, wajar jika

para ilmuwan menyimpulkan bahwa untuk menampung cairan tersebut dengan

menggunakan wadah.

Banyak yang mengatakan bahwa tabung leyden disebut sebagai kondensor listrik

untuk beberapa alasan yang sama. Jika listrik adalah cairan yang tak terlihat, maka

ilmuwan beralasan bahwa mungkin gas harus lebih kental. Hingga saat ini, kita masih

mengacu pada perangkat electron kecil yang dapat menyimpan benda sebagai kondensor,

meskipun sekarang lebih umum untuk merujuk kepada mereka sebagai kapasitor.

Arlianti (2010: 65) pengertian elektroskop adalah alat yang digunakan untuk

mendeteksi muatan listrik statis. Menurut Brown, R Walter and Norman D. Anderson

(1972: 281) menjelaskan teori cara kerja elektroskop adalah sederhana, jika muatan listrik

ditempatkan pada kawat tembaga, baik dengan menambahkan atau menghapus elektron,

alumunium foil tersebut akan menjadi daun yang bermuatan. Hal ini terjadi karena kedua

daun elektroskop tersebut memiliki muatan yang sama, maka yang terajdi adalah saling

tolak menolak. Yang terjadi pada elektroskop adalah kedua daun tersebut berdiri jauh

satu sama lain.

Cara kerja elektroskop berdasarkan prinsip induksi listrik. Pendapat yang sama

dikemukakan Budi (dalam Author Team, 2008:115) yang mengemukakan cara kerja

elektroskop dengan cara induksi daun yang terhubung ke bola logam di luar ruangan

melewati konduktor terisolasi dari ruangan. jika benda bermuatan positif dibawa lebih

dekat ke bola logam, maka polarisasi muatan terjadi melalui induksi. Elektron tertarik ke

bola sehingga kedua daun elektroskop memiliki muatan positif dan dengan demikian

saling tolak.


. Sedangkan elektrometer adalah elektroskop yang selain dapat mendeteksi

muatan, juga dapat mengukur jumlah muatan listrik yang ada pada suatu benda. Menurut

Arlianti (2010: 65) ada beberapa sifat elektroskop seperti berikut:

1. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop netral, maka di

bagian kepala elektroskop berkumpul muatan negative dan di bagian daunnya

berkumpul muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akan mengembang.

2. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah benda negatif, maka bagian

kepala elektroskop berkumpul muatan negative dan dibagian daunnya tidak ada

muatan. Ini menyebabkan daun elektroskop akan menguncup.

3. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop positif maka di

bagian kepala elektroskop tidak ada muatan dan di bagian daunnya berkumpul

muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akan mengembang.

Pada beberapa kegiatan percoban dengan menggunakan elektroskop, ketika

batang plastik yang memiliki muatan negatif karena kelebihan elektron dibawa dekat

dengan batang elektroskop, elektron dari tembaga itu ditolak. Seperti elektron pindah ke

daun, daun ditolak satu sama lain. Namun ketika batang plastik tidak menyentuh

elektroskop, muatan pada daun elektroskop disebabkan oleh perpindahan elektron, bukan

karena penghapusan atau penambahan elektron.


E. Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh

gaya listrik. Arah medan listrik adalah keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan

negatif. Sedangkan kuat medan listrik adalah besarnya medan listrik yang dimiliki oleh

suatu muatan listrik dari suatu titik acuan tertentu.

F. Hukum Coloumb

Menurut hukum Coulomb (dalam Yulliawati, 2005:99) gaya listrik antara dua

benda bermuatan, sebanding dengan muatan masing- masing benda dan berbanding

terbalik dengan kuadrat jarak dua benda tersebut.

Sedangkan menurut Shipman and Jerry (1990: 136) berpendapat bahwa para

ilmuwan telah lama mengetahui bahwa benda bermuatan sama tolak menolak dan benda

bermuatan yang tidak sama saling tarik menarik. Pernyataan para ilmuwan tersebut

disebut dengan hukum benda bermuatan. Sedangkan Charles Coulomb pertama kali

mengukurnya sebagai tarikan dan tolakan ini yang sekarang lebih dikenal dengan sebutan

hukum Coulomb.

G. Manfaat Listrik statis dalam kehidupan sehari-hari

Manfaat listrik statis dalam kehidupan sehari-hari:

Gejala listrik statis dimanfaatkan dalam aplikasi sebagai berikut:

1. Generator van de graff

Generator van de graff menggunakan prinsip listrik statis yang mampu

menghasilkan tegangan sangat tinggi, yakni sekitar 20.000.000 volt.


2. Cat semprot

Butiran cat dari aerosol menjadi bermuatan ketika pergesekan dengan mulut pipa

semprot dan udara. Bila benda yang di cat diberi muatan berlawanan, maka

butiran cat akan tertarik ke badan benda.

3. Mesin fotokopi

Mesin fotokopi menggunakan daya tarik muatan listrik yang berbeda. Suatu pola

muatan positif pada pelat tadi, mencitrakan bidang hitam yang akan digandakan,

menarik partikel bemuatan yang negative dari bubuk hitam halus yang disebut

toner. Toner tersebut jadi bermuatan negatif karena berhubungan dengan butir-

butir gelas kecil di baki pengembang. Pola toner dipindahkan ke atas secarik

kertas kosong dan dipanggang diatasnya.

4. Pencetak (mesin) laser

Ketika drum bermuatan positif berputar, laser bersinar melintasi permukaan yang

tidak bermuatan. Laser akan menggambar pada kertas yang bermuatan negative.

Setelah melewati drum yang berputar kertas melewati fuser. Pada bagian fuser ini

kertas akan mengalami pemanasan, hal ini yang menyebabkan kertas panas pada

saat keluar dari mesin printer.


PENUTUP

A. Kesimpulan

Sejarah ditemuakannya listrik statis oleh orang-orang yunani kuno yang berawal dari

menggosok resin pohon yang mereka sebut dengan ambar pada kain wol kemudian

beberapa butir debu, potongan kertas dan sebagainya tertarik. Hal ini disebut dengan

listrik statis yang berarti listrik yang tidak bergerak. Jenis- jenis muatan pada listrik statis

yaitu, muatan proton, neutron, dan elektron. Proton memiliki muatan positif, neutron

adalah benda yang tidak memiliki muatan, dan elektron memiliki muatan negative.

Suatu benda akan bermuatan positif jika kekurangan elektron, begitu juga dengan benda

yang bermuatan negative, maka benda tersebut kelebihan elektron dan kekurangan

proton. Alat pendeteksi muatan listrik pada listrik statis dinamakan elektroskop. Cara

kerja elektroskop adalah dengan prinsip induksi. Induksi listrik adalah terjadinya

pemisahan muatanm listrik pada sebuah benda, karena di sekitar benda itu ada benda lain

yang bermuatan listrik.

B. Saran

Adapun saran penulis bagi pembaca yaitu supaya makalah ini sebagai salah satu referensi

pembaca untuk mempelajari mengenai pembelajaran IPA yaitu mengenai materi listrik

statis.


DAFTAR PUSTAKA

Arlianti, Tias. 2010. RPAL Rangkuman Pengetahuan Alam Lengkap Untuk SMP. Jakarta: Media Pusindo

Author Team. 2008. Science Student’s Book For Junior High School Year IX. Jakarta: Ministry Of National Education Directorate General Of Management Of Primary And Secondary Education Directorate Of Junior High School Development

Brown, R. Walter and Norman D. Anderson. 1972. Physical Science A Search ForUnderstanding. New York: J.B Lippincott Company

Shipman, James T and Jerry D. Wilson. 1990. An introduction to physical science sixth edition. Canada: D.C Heath and company

Yulliawati, Tetty dan Denny Indra Sukry. 2005. RPAL Ilmu Pengetahuan Alam Lengkap. Tangerang: Kawan Pustaka


listrik statis

Documents

Transcript of listrik statis