Standar KompetensiMenentukan gaya tarik menarik dan tolak menolak antar dua muatan

LISTRIK STATIS

Mengapa penggaris plastik yang digosok-gosokkan pada rambut dapat menarik kertas-kertas kecil ?

Listrik Tidak Mengalir

Untuk dapat menjawab pertanyaan diatas kita

perlu memahami tentang atom.

Sobekan kertas kecil

Penggaris

plastik

Klik

Klik

Klik

Klik

atom

Zat

Atom

Inti atom

elektron

Proton

Neutron

Partikel penyusun atom :

1. Proton bermuatan positif

2. Neutron tidak bermuatan

3. Elektron bermuatan negatif

Klik

Klik

Klik

Klik

Susunan partikel zat padat

Klik

Klik Klik

Klik

Teori Atom

• Atom terdiri dari partikel- partikel antara lain

1. Proton ( + )

2. Elektron ( - )

3. Neutron ( o )• Proton dan Neutron membentuk inti atom yang dikelilingi oleh

elektron• Elektron dalam mengelilingi inti atom pada tingkat energi tertentu

semakin jauh dari inti energi elektron semakin kecil• Atom netral jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron• Atom bermuatan positif jika atom kekurangan elektron• Atom bermuatan negatif jika atom kelebihan elektron

Klik

Model Atom 1. Atom Hidrogen ( H )

Klik

Klik

2. Atom Helium ( He ) 3. Atom Litium ( Li )

Berapakah jumlah proton pada atom Helium di atas ?Berapakah jumlah elektron pada atom Helium di atas ?

Apakah atom Helium di atas bermuatan listrik ?

Berapakah jumlah proton pada atom Litium di atas ?

Berapakah jumlah elektron pada atom Litium di atas ?

Apakah atom Litium di atas bermuatan listrik ?

Mengapa atom Helium di atas netral ?

Mengapa atom Litium di atas netral ?

Kesimpulan

Jika demikian bila mana atom dikatakan netral?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Muatan Listrik pada atomKlik

Klik

Klik

Na+11

Artinya atom Natrium memiliki 11 proton

Artinya atom Clor memiliki 17 proton Karena

sesuatu hal elektron pada atom Na dapat berpindah ke atom Cℓ

Klik

Klik

Natrium kehilangan elektron maka Natrium kekurangan elektron dan Natrium menjadi bermuatan positif

Clor menerima elektron maka Clor kelebihan elektron dan Clor menjadi bermuatan negatif

Kesimpulan Bila mana sebuah atom netral dapat menjadi bermuatan listrik ?

Klik

Apakah Atom Natrium netral ? Apakah Atom Clor netral ?

Kesimpulan• Bila mana sebuah atom netral dapat menjadi

bermuatan listrik ?• Ada berapa jenis muatan listrik ?

Yaitu muatan ……… dan muatan ………• Bila atom kehilangan elektron maka atom

tersebut akan kekurangan elektron dan menjadi bermuatan listrik jenis apa ?

• Bila atom menerima elektron maka atom tersebut akan kelebihan elektron dan menjadi mermuatan listrik jenis apa ?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Muatan listrik pada bendaPenggaris plastik yang digosok gosok dengan rambut dapat menarik bulu ayam

Klik

Bagaimana hal itu dapat terjadi ?

Apa yang terjadi dengan pengaris plastik dan bulu ayam sehingga bulu ayam dapat ketarik oleh penggaris plastik ?

Klik

Klik

Plastik yang digosok gosok dengan kain wol maka plastik akan menjadi bermuatan listrik negatif, karena elektron kain wol pindah plastik

Klik Klik

Klik

Klik

Mendapatkan muatan listrik pada benda dengan menggosok

kaca yang digosok gosok dengan kain sutra maka kaca akan menjadi bermuatan listrik positif, karena elektron kaca pindah ke kain sutra

Klik Klik

Klik

Klik

Mendapatkan muatan listrik pada benda dengan menggosok

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.

awal

Interaksi antara muatan listrik

Muatan sejenis bila didekatkan saling tolak menolak

ditolak

Klik

Klik

Klik

Interaksi antara muatan listrik

ditarik

Muatan tidak sejenis bila didekatkan saling tarik menarik

Klik

Klik

Klik

Hukum CoulombKlik

Klik

Klik

Klik

Klik

• Besar gaya tarik atau tolak antara muatan sebanding dengan besar muatan masing masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.

221

r

qqkF

F = gaya coulomb ( N )

q = muatan ( C )

r = jarak ( m )

k = ketetapan 9.109 Nm2/C2

Contoh • Dua buah benda masing masing

bermuatan listrik 3µC dan –2 µC yang terpisah sejauh 10 cm bila ketetapan coulomb 9.109 N m2/C2 berapakah besar gaya tarik antara kedua muatan ?

221.

R

QQkF

2

66229

)01,0(

10.2.10.3/10.9

m

CCCNmF

)0001,0(

10.2.10.3/10.9

2

66229

m

CCCNmF

24

66229

10

10.2.10.3/10.9

m

CCCNmF

F = 540 N

Catatan

Ubah satuan – satuan besaran yang ada kedalam satuan SI

μC = 10 –6 C

cm =10 –2 m

Klik

Klik

Klik

Medan Listrik• Ruang disekitar muatan listrik yang masih

dipengaruhi oleh gaya listrikBenda uji bermuatan listrik q diletakkan didekat benda bermuatan listrik Q jika benda uji mendapat gaya, maka tempat dimana benda uji berada di dalam medan listrik benda bermuatan Q

Qq

E

Semakin jauh letak benda uji dari benda bermuatan Q maka gaya pengaruhnya semakin kecil sehingga kuat medan listriknya semakin kecil

Qq

E

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Garis – garis gaya listrik• Medan listrik digambarkan sebagai garis -

garis gaya listrik.

Arah garis gaya listrik muatan

positif meninggalkan muatan

Arah garis gaya listrik muatan

negatif menuju muatan

Klik

Klik Klik

Pola garis gaya listrik pada

dua muatan yang berdekatan Klik

Klik Klik

Klik Klik

Kuat medan listrik

Q q

rE

Benda bemuatan listrik Q didekatkan benda uji bermuatan q berjarak r Besar kuat medan listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang ditimbulkan benda bermuatan di bagi muatan uji

qr

QqkE

2

q

FE

2r

QkE

E = medan listrik ( N/C )

Q = muatan sumber ( C )

q = muatan uji ( C )

r = jarak dari benda ( m )

F = Gaya ( N )

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Induksi Listrik

KesimpulanInduksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik pada suatu benda ketika didekati benda bermuatan listrik

Netral

Apa yang terjadi pada muatan benda netral ketika didekati dengan benda bermuatan positif ?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Mendapatkan muatan listrik negatif pada benda dengan induksi

Netral

Benda netral bila diinduksi dengan benda bermuatan positif akan menjadi bermuatan negatif

Bumi

Bermuatan negatif

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Mendapatkan muatan listrik positif pada benda dengan induksi

Netral

Benda netral bila diinduksi dengan benda bermuatan negatif akan menjadi bermuatan positif

Bumi

Bermuatan positif

Kesimpulan Jenis muatan benda yang terinduksi berlawanan dengan jenis muatan benda yang menginduksi

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Mendapatkan muatan listrik negatif pada benda

dengan menyentuhkan.

Netral

Benda netral bila disentuh dengan benda bermuatan negatif akan menjadi bermuatan negatif

Bermuatan negatif

Klik

Klik

Klik

Klik

Bagaimana cara kita menjelaskan ketika benda netral bila disentuhkan pada benda bermuatan positif maka benda netral tersebut menjadi bermuatan positif ?

Klik

Elektoskop• Alat yang digunakan untuk mengetahui muatan

listrik pada benda.

Kepala Elektroskop

konduktor

Daun Elektroskop

Dinding kaca

Klik

Generator Van de Graff• Mesin pembangkit listrik

statis yang sangat besar

Klik

Klik

Klik KlikBola Konduktor

Sabuk karet

logam

Politen

Prisip kerja

Gesekan antara silinder logam dengan sabuk karet menghasilkan muatan listrik negatif pada sabuk karet dan muatan negatif dialirkan ke bola konduktor.

Bola konduktor akan bermuatan negatif yang sangat besar.

Gesekan antara politen dengan sabuk karet menyebabkan sabuk karet menjadi bermuatan positif karena sabuk karet yang bermuatan positif dihubungkan dengan bumi maka elektron dari bumi menetralkan muatan positif pada sabuk karet.

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

Prinsip Kerja Penangkal Petir 1Klik

Ketika rumah terinduksi oleh awan yang bermuatan sehinga atap rumah menjadi bermuatan positif maka muatan – muatan negatif awan mengalir dari awan kebumi melewati penamgkal petir, karena penangkal petir terbuat dari bahan konduktor yang baik maka ketika dilewati muatan listrik negatif dari awan tidak menyebabkan kerusakan.

Penangkal petir

Klik

Klik

Prinsip Kerja Penangkal Petir 2 Ketika rumah terinduksi oleh awan yang bermuatan sehinga atap rumah dan penangkal petir menjadi bermuatan positif karena penangkal petir terbuat dari bahan konduktor yang ujungnya runcing maka udara disekitar penangkal petir akan terionisasi ion negatif akan ketarik penangkal petir dan dialirkan kebumi sedangkan ion positif akan ketarik awan dan menetralkan awan .

Klik

Klik

Klik

Penangkal petir

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.

awal

Penggunaan Listrik Statis

Pengendap elektrostatis

Alat ini ditemukan oleh F.G. Cottrell pada tahun 1907. Alat ini digunakan untuk membersihkan udara yang keluar dari cerobong asap

Pengecatan Mobil

Agar 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

awal

Penggunaan Listrik Statis

Mesin Fotokopi

Mesin 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.

awal

SELESAI

^_^