Listrik Statis (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9)


Artikel yang terkait dengan judul :Listrik Statis (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9)

Listrik Statis (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9) ✓ Teman - teman pernah kan mendengar tersengat arus listrik? Mengapa terasa sengatan tersebut? Sengatan tersebut disebabkan oleh adanya arus listrik yang mengalir pada tubuh. Di dalam ilmu fisika, teman - teman akan  belajar mengenai dua jenis listrik, yaitu a). listrik statis dan b). listrik dinamis. Apabila kita memegang generator Van de Graff, maka rambutmu bisa berdiri tegak. Mengapa hal itu bisa terjadi? Peristiwa itu bisa terjadi karena listrik diam atau arus listrik statis. Pada kesempatan ini kita akan belajar bersama-sama mengenai pengertian listrik statis dan gaya antarmuatan listrik.

Dafar Isi

1. Pengertian Listrik Statis

Listrik Statis (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9)

listrik statis

1. Pengertian Listrik Statis

Setelah menyisir rambut, cobalah teman - teman dekatkan sisir tersebut ke tangan, apa yang dirasakan di tanganmu? Contoh tersebut adalah gejala kelistrikan. Pada contoh tersebut, gejala kelistrikan merupakan contoh listrik yang diam atau arus listrik yang tidak mengalir, yang disebut listrik statis. Kapankah listrik statis tersebut ada dan mengapa gejala tersebut terjadi? Ayo kita belajar dan membaca.

a). Benda Bermuatan Listrik

Sepotong plastik yang keras/batang kaca/penggaris plastik yang apabila digosok dengan kain akan menunjukkan efek yang akan menarik kertas atau debu. Efek ini sering dikenal sebagai listrik statis.
Pada kenyataannya, pada waktu kedua batang penggaris yang telah digosok dengna kain wol tersebut saling didekatkan, keduanya akan tolak-menolak. Namun, pada saat penggaris didekatkan dengan batang kaca yang telah digosok kain sutra, keduanya tarik-menarik. Hal tersebut memberi gambaran kepada kita bahwa muatan pada penggaris berbeda dari muatan pada kaca. Dengan demikian, terdapat dua jenis muatan listrik yang mana setiap jenis muatan akan menolak jenis yang sama namaun akan menarik jenis yang lainnya. Muatan yang tidak sama akan tarik-menarik sedangkan untuk muatan yang sama akan tolak-menolak. Kedua jenis muatan listrik tersebut disebut sebagai muatan positif dan muatan negatif. Muatan di kaca yang digosok merupakan muatan positif, kemudian muatan pada penggaris mika yang digosok adalah muatan negatif.

b). Model Atom

neutron, proton, dan elektron
Teman - teman telah tahu dan paham bahwa menurut John Dalton atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda yang tidak bisa dibagi lagi. Ukuran atom sangat kecil sekali, berukuran milyaran kali lebih kecil daripada tipisnya sehelai rambut. Hasil percobaan para ahli menemukan bahwa sebuah atom terdiri atas neutron, proton, dan elektron. Di tengah-tengah atom terdapat bagian padat yang hampir seluruh massa atom terkumpul di dalamnya yang disebut sebagai inti atom. Adapaun inti atom disusun oleh neutron dan proton yang massanya hampir sama. Kedua partikel tersebut disebut nukleon. Inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang bergerak mengelilinginya dengan jarak yang sangat jauh. Elektron-elektron tersebut mempunyai kecepatan yang luar biasa dalam mengelilingi inti atom. Dalam satu detik, elektron tersebut bisa mengelilingi inti sebanyak milyaran kali. Elektron bermuatan listrik negatif, sedangkan proton bermuatan listrik positif dan neutron bersifat netral atau tidak bermuatan. Sebuah atom disebut netral jika jumlah proton dan jumlah elektronnya adalah sama. Untuk sebuah benda yang kelebihan elektron, benda tersebut dikatakan bermuatan listrik negatif. Sedangkan untuk benda yang kekurangan elektron disebut benda bermuatan listrik positif.

c). Interaksi Muatan-Muatan Listrik

Teman - teman sudah tahu bahwa terdaat 2 jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negatif. Bagaimana interaksi di antara kedua muatan tersebut? Penggaris atau batang kaca pada awalnya adalah bersifat netral atau tidak bermuatan. Pada saat teman - teman menggosok penggaris atau batang kaca tersebut dengan mengunakan kain wol, maka elektron-elektron dari kain wol berpindah ke batang penggaris. Sebagai akibatnya elektron yang terdapat di dalam penggaris menjadi berlebih sehingga dari kondisi tersebut penggaris disebut benda yang bermuatan listrik negatif. Berbeda halnya dengan batang kaca yang digosok dengan memakai kain sutra, elektron-elektron dari batang kaca akan berpindah ke kain sutra. Sebagai akibatnya, batang kaca menjadi kekurangan elektron. Benda seperti tersebut dinamakaan benda bermuatan listrik positif. Besar atau kecilnya jumlah muatan listrik pada suatu benda, akan bergantung pada banyak dan sedikitnya benda tersebut kelebihan atau kekurangan elektron. Jika semakin banyak suatu benda kelebihan elektron, muatan listrik benda tersebut juga akan semakin banyak. Banyaknya muatan listrik di suatu benda dinyatakan dalam satuan coulomb. Nama tersebut merupakan penghargaan kepada Charles de Coulomb sebagai seorang fisikawan yang berjasa dalam bidang tersebut. Charles de Coulomb memakai sebuah alat yang disebut sebagai neraca puntir yang dipakai untuk mengukur besarnya interaksi kedua muatan.
neraca pulir
Coulomb memberikan argumen bahwa gaya yang diberikan oleh satu benda kecil bermuatan pada benda kecil bermuatan yang kedua berbanding lurus dengan muatan pada masing-masing benda. Apabila muatan pada salah satu  benda digandakan, gaya digandakan. Apabila muatan pada kedua benda digandakan, gaya akan naik menjadi empat kali lipat nilai awalnya. Hal tersebut berlaku apabila jarak antara kedua benda muatan tersebut tetap sama. Apabila jarak antara keduanya bertambah, maka gaya berkurang terhadap kuadrat jarak tersebut. Ini berarti bahwa jarak digandakan menyebabkan gaya berkurang terhadap seperempat nilai awalnya. Oleh karena itu, Coulomb menyimpulkan bahwa besar nya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak dua buah muatan listrik berbanding lurus dengan besar kedua muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Apabila besar muatan listrik disimbolkan dengan Q, jarak kedua muatan disimbolkan dengan r, dan gaya tarik-menarik atau tolak menolak disimbolkan dengan F, hubungan ketiga besaran tersebut yaitu:
rumus gaya coloumb
Mengapa arah gaya Coulomb yang ditimbulkan oleh dua muatan positif Q1 dan Q2 saling  berlawanan arah? Hal ini disebabkan oleh karena kedua muatan adalah sejenis.

2. Induksi Muatan Listrik

Teman - teman sudah melakukan pengamatan bahwa suatu benda bisa bermuatan listrik dengan cara digosok. Akan tetapi, ada cara lain yang bisa dipakai untuk memberikan muatan listrik pada suatu benda, yaitu dengan menginduksikan benda bermuatan listrik pada benda netral. Apabila sebuah logam bermuatan didekatkan kepada benda logam yang tidak bermuatan, maka elektron-elektron bebas pada benda yang netral akan tertarik oleh benda yang bermuatan positif dan beberapa di antaranya akan pindah. 
Induksi Muatan Listrik
Apabila sebuah benda bermuatan positif didekatkan dengan sebuah batang logam netral, namun tidak bersentuhan, meskipun elektron-elektron batang logam tidak meninggalkan batang tersebut, mereka tetap bergerak di dalam logam itu ke arah benda yang bermuatan. Ini artinya meninggalkan muatan posistif di ujung yang berlawanan. Kedua proses ini disebut sebagai pemuatan dengan induksi.

a). Elektroskop

Elektroskop
Bagian kepala elektroskop terbuat dari logam supaya bisa menghantarkan muatan-muatan listrik ke ujung daun emas. Terdapat sekat karet di antara bagian kepala elektroskop dan wadahnya supaya muatan listrik tidak merambat ke dalam wadah. Daun elektroskop terbuat dari logam kertas emas yang tipis dan ringan. Hal tersebut dimaksudkan untuk mempermudah daun elektroskop tersebut mengembang apabila dimuati muatan listrik. Apabila sebuah benda bermuatan didekatkan pada bagian kepala elektroskop, muatan yang berlainan jenis dengan muatan benda akan berkumpul di kepala elektroskop. Muatan listrik di daun emas berlawanan jenis dengan muatan listrik di kepala elektroskop atau sama dengan jenis muatan listrik benda. Oleh sebab kedua helai daun emas itu bermuatan sama atau sejenis, maka keduanya akan tolak-menolak.

Pada saat teman - teman mendekatkan penggaris bermuatan listrik negatif pada kepala elektroskop, daun elektroskop akan mengembang. Pada saat penggaris yang bermuatan listrik didekatkan ke bagian kepala elektroskop, muatan-muatan negatif pada bagian kepala elektroskop akan ditolak menjauhi bagian kepala elektroskop sehingga muatan positifnya saja yang tertinggal. Akibatnya, muatan negatif akan terkumpul di kedua daun emas. Oleh karena kedua daun emas memiliki muatan negatif yang sama, keduanya akan saling menolak dan daun emas akan terlihat mengembang. Ketika kamu mendekatkan batang kaca pada bagian kepala elektroskop, daun emas akan kuncup lalu mengembang kembali. Mengapa demikian? Diskusikanlah jawabannya dengan temanmu.

b). Mesin Listrik

Alat yang dipakai untuk dapat menghasilkan muatan listrik yang besar disebut mesin listrik. Mesin penghasil muatan listrik yang bisa menghasilkan beda potensial lebih dari 10 megawatt yang dikenal dengan nama generator Van de Graff.

Prinsip kerja dari alat ini memberi muatan listrik dengan cara digosok. Bagian utama dari generator Van de Graff yaitu ban karet yang dilekatkan dengan roda berbentuk silinder logam yang terbuat dari politin pada bagian atas dan bagian bawahnya.
generator Van de Graff
Pada saat generator Van de Graff diputar, batang politin pada bagian bawah akan bergesekan dengan ban karet. Muatan negatif dari politin akan berpindah ke ban karet sehingga memiliki banyak muatan negatif. Kemudian muatan negatif dari ban karet tersebut akan memberi muatan batang politin bagian atas. Muatan-muatan listrik pada batang politin tersebut, kemudian disalurkan ke kubah logam yang berbentuk lingkaran. Sebagai akibatnya, makin lama muatan listrik yang terkumpul di permukaan kubah akan begitu besar dan bisa mengatasi gaya gravitasi sehingga rambut bisa berdiri tegak.
listrik statis

Demikian artikel yang berjudul Listrik Statis (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9) yang semoga dapat bermanfaat. Terimakasih.

Artikel www. Aanwijzing.com : Ayo membaca...!!! Lainnya :

Copyright © 2016 Aanwijzing.com | Google.com | Google.co.id | Design by Bamz | Powered by Blogger.