Listrik Statis

Posted on July 14, 2016        Written by Ade

a

Saat ini, dapat dikatakan listrik sudah menjadi suatu kebutuhan utama dan tidak terpisahkan dari umat manusia. Banyak keperluan sehari-hari yang menggunakan listrik sebagai sumber energi. Dari waktu kita bangun pagi hingga sampai waktu kita beristirahat di waktu malam, hampir seluruh aktivitas yang kita jalani memerlukan listrik. Pada jaman dahulu, pengenalan manusia akan listrik masih sangat terbatas. Sebelumnya, orang mengenal bahwa petir adalah peristiwa alam yang timbul karena dewa sedang marah. Meskipun demikian, rasa keingin tahuan manusia akan listrik membuat beberapa orang dengan penuh keberanian memperlajari tentang listrik. Benyamin Franklin, seorang negarawan dan ilmuwan berkebangsaan Amerika, pernah mencoba melakukan sebuah percobaan untuk mempelajari petir. Ia beruntung karena percobaan ini tidak sampai merenggut jiwanya. Ia menggantungkan sebuah kunci logam di ujung benang layang-layang untuk membuktikan bahwa petir adalah listrik yang mengalir di alam. Hampir bersamaan pada waktu itu di Perancis, seorang ilmuwan bernama Charles Coulomb sedang mempelajari mengenai hubungan antara benda-benda yang bermuatan listrik. Pada umumnya, kebanyakan benda tersusun dari atom atau molekul yang netral, artinya jumlah muatan positif (diakibatkan oleh proton yang berada di inti atom) adalah sama dengan jumlah muatan negatif (diakibatkan oleh elektron yang mengelilingi inti atom). Apabila dua buah benda yang bermuatan listrik saling bersentuhan maka elektron dapat berpindah dari benda yang satu ke benda yang lain, mengakibatkan kelebihan proton pada benda yang kehilangan elektron dan mengakibatkan kelebihan elektron pada benda yang menerimanya. Suatu benda akan bermuatan listrik negatif apabila memiliki kelebihan elektron dan akan bermuatan positif apabila kekurangan elektron. Sebuah benda yang terbuat dari bahan gelas (kaca) akan bermuatan positif apabila digosok dengan sutera sedangkan sebuah pipa yang terbuat dari bahan PVC atau benda yang terbuat dari karet akan bermuatan negatif apabila digosok dengan menggunakan bulu binatang. Dua benda yang bermuatan listrik berlainan jenis (positif dan negatif) akan saling tarik menarik sedangkan dua benda yang bermuatan listrik sejenis (positif dan positif atau negatif dan negatif) akan saling tolak-menolak. Namun, perlu diketahui bahwa pada jaman Coulomb, elektron belumlah diketemukan. Adalah J.J Thomson yang pertama kali menemukan electron sebagai partikel yang membawa muatan negatif pada tahun 1904. Setelah itu, Thomson membuat sebuah model atom dimana elektron mengisi merata di seluruh bagian atom tersebut, model atom ini dikenal dengan nama model atom “roti kismis (plum pudding)”.

b

Gaya Coulomb

Beberapa ilmuwan juga melakukan penyelidikan terhadap benda-benda yang memiliki muatan listrik. Mereka mendapati bahwa beberapa benda saling tolak-menolak setelah mereka digosok dengan kain atau bulu binatang, juga beberapa benda lain akan tarik menarik. Pada benda-benda yang berlainan jenis muatan listriknya akan saling tarik-menarik. Sedangkan pada benda-benda yang sejenis muatan listriknya akan saling tolak menolak. Seorang ilmuwan Perancis bernama Charles Coulomb (1736-1806) mempelajari lebih mendalam mengenai gaya antara dua benda bermuatan listrik.

c

Besar gaya Coulomb dapat dihitung sebagai berikut:

d

dengan k = 9. 109 Nm2/C2.

Berikut ini terdapat hal-hal menarik yang dapat dilakukan menggunakan sifat-sifat dasar dari benda-benda yang bermuatan listrik.

e

f

g

Untuk dapat menjelaskan bagaimana interaksi antara benda-benda bermuatan listrik, dikembangkanlah gagasan mengenai garis-garis gaya (medan) yang dapat membantu dalam memahami bagaimana terjadinya gaya pada benda-benda bermuatan listrik tersebut. Gambar di bawah memperlihatkan garis garis gaya yang terjadi di sekitar dua benda yang bermuatan yang tidak sejenis (tarik-menarik) dan  dua benda yang bermuatan sejenis (tolak-menolak).

h

Medan listrik di sekitar benda yang bermuatan positif berarah keluar (menjauhi) muatan positif tersebut sedangkan medan listrik di sekitar benda yang bermuatan negatif berarah masuk (mendekati) muatan negatif tersebut. Gambar  di bawah ini menunjukkan medan listrik di sekitar benda bermuatan listrik.

i

Besar medan listrik E pada suatu tempat yang berjarak r dari sebuah muatan Q

j



Leave a Reply


Calendar

September 2017
M T W T F S S
« May    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

Support Us

Galileo To Einstein is entirely supported and maintained by generous people who are very passionate about education. We will always improve its service and keep it for free for

View details

Sitemap