Pengertian Listrik Statis Dan Interaksi Muatan Listrik Serta Teladan Listrik Statis Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Berikut ini merupakan pembahasan wacana pengertian listrik statis, pengertian muatan listrik, pola listrik statis, interaksi muatan listrik, gaya listrik statis, pengertian proton, pengertian neutron, pengertian elektron, muatan listrik positif, muatan listrik netral, muatan listrik negatif, dan muatan listrik statis.

Listrik Statis

Sering sekali kita mendengar dan bekerjasama dengan listrik. Segala pekerjaan kita dipermudah dengan adanya listrik. Adanya listrik mendorong insan untuk menemukan alat-alat berteknologi canggih guna membantu memudahkan pekerjaan manusia.

Setiap hari kita tak pernah lepas dari segala sesuatu yang bekerjasama dengan listrik. Semua alat-alat listrik yang kita gunakan kini tidak akan ada jikalau tidak ada orang yang menemukan listrik.

Sebenarnya, pengetahuan wacana listrik dimulai dari teori atom, yaitu dengan ditemukannya atom dan teori-teori yang menjelaskan wacana perkiraan-perkiraan struktur atom.

1. Struktur Atom

Pernahkah kau mendengar istilah atom? Atom dalam bahasa Yunani atomos yang berarti tidak sanggup dibagi-bagi lagi. Atom berarti juga partikel dari suatu bahan yang paling kecil.

Pendapat bahwa atom merupakan serpihan terkecil dari sebuah bahan balasannya runtuh sesudah J.J. Thomson, spesialis Fisika Inggris berhasil menemukan elektron. Elektron berada di dalam atom.

2. Muatan Listrik

Sebelum mengetahui lebih lanjut wacana listrik statis, mari kita lakukan acara berikut!

Gambar: Contoh Listrik Statis

1. Gosoklah sisir dengan kain wol beberapa kali.

2. Dekatkan sisir tersebut pada sobekan kertas-kertas.

3. Apa yang terjadi? Apakah sobekan-sobekan kertas tersebut melekat ke sisir?

4. Jika percobaan kau benar, sobekan-sobekan kertas tersebut akan melekat pada sisir. Jika kau belum berhasil, ulangi langkah-langkah di atas.

Sisir yang telah digosok dengan kain wol sanggup menarik sobekan-sobekan kertas. Mengapa hal ini terjadi? Pada awalnya, kain wol dan sisir keduanya tidak bermuatan. Tidak bermuatan berarti jumlah elektron dan proton dalam atom plastik dan wol tersebut yaitu sama.

Gosokan kain wol pada sisir menjadikan elektron-elektron yang terdapat pada kain wol berpindah ke sisir. Dengan demikian, sisir tersebut akan mendapatkan elektron dari kain wol sehingga jumlah elektronnya lebih banyak daripada protonnya. Sisir tersebut menjadi bermuatan negatif.

Ketika didekatkan dengan sobekan-sobekan kertas, sobekan-sobekan kertas ini akan tertarik oleh sisir tersebut. Dengan menggosok-gosokkan dua benda (sisir dan kain wol) sanggup membuat benda bermuatan listrik. Metode ini disebut metode gesekan.

Contoh lain yaitu kayu hitam akan bermuatan negatif jikalau digosok dengan kain wol dan beling akan bermuatan positif jikalau digosok dengan kain sutra. Jadi, sanggup disimpulkan bahwa sebuah benda yang bermuatan listrik sanggup menarik benda-benda di sekitarnya.

Listrik statis yaitu listrik yang muatan-muatannya tidak mengalir atau ada dalam keadaan diam.

Mengapa sisir, kain wol, dan benda-benda lainnya sanggup memiliki muatan? Setiap bahan tersusun oleh partikelpartikel dan setiap partikel tersusun oleh atom-atom. Atom terdiri atas inti atom yang tersusun oleh proton dan neutron.

Inti atom ini diselimuti oleh kulit atom. Pada kulit atom, terdapat elektron-elektron. Proton disebut juga muatan positif, sedangkan neutron merupakan muatan listrik netral. Adapun elektron yaitu muatan listrik negatif.

Jika suatu bahan memiliki jumlah proton sama dengan jumlah elektron, bahan tersebut dikatakan tidak bermuatan atau netral.

Jika jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektron, sehingga atom-atomnya kekurangan elektron, maka atom tersebut dikatakan bermuatan positif.

Adapun atom dikatakan bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada jumlah proton, sehingga atom-atomnya kelebihan elektron.

a. Muatan Listrik Elementer

Telah disebutkan bahwa suatu benda dikatakan bermuatan listrik jikalau atom-atom benda tersebut kekurangan atau kelebihan elektron.

Besarnya muatan listrik bergantung pada seberapa banyak atom-atom tersebut kekurangan atau kelebihan elektron. Semakin banyak atom-atomnya kekurangan atau kelebihan elektron, maka semakin besar muatannya.

Dalam sistem satuan internasional (SI), satuan muatan yaitu Coulomb (C). Berapakah muatan listrik sebuah elektron, proton, dan neutron?

Muatan elektron = –1,6 × 10-19 Coulomb

Muatan proton    = +1,6 × 10^-19 Coulomb

Muatan neutron  = 0 (tidak bermuatan)

b. Interaksi Muatan Listrik

Kamu telah mengetahui bahwa suatu benda sanggup bermuatan dengan cara digosok. Jika kita cermati, Tuhan Yang Maha Esa telah membuat makhluk-Nya dengan berpasang-pasangan, misalnya ada pria dan ada perempuan. Pasangan-pasangan tersebut akan berinteraksi baik dengan pasangannya maupun dengan sesamanya.

Begitupun muatan, muatan ada yang bermuatan positif dan ada yang bermuatan negatif. Untuk mengamati interaksi antarmuatan ini lakukan acara berikut.

1. Gantunglah salah satu penggaris dengan tali sedemikian sehingga pada penggaris tersebut tidak ada gaya lain yang bekerja selain gaya gravitasi.

2. Dengan kain wol, gosoklah kedua mistar plastik beberapa saat.

3. Lepaskan penggaris yang digantung sehingga bergantung bebas.

4. Dekatkan penggaris yang kau pegang pada penggaris yang sedang menggantung.

5. Amatilah apa yang terjadi. Berikan kesimpulanmu.

Ketika kau menggosok-gosok mistar plastik dengan kain wol, kau telah membuat kedua mistar plastik tersebut bermuatan negatif.

Kedua mistar plastik yang telah bermuatan negatif tersebut didekatkan satu sama lain, ternyata ada sebuah gaya yang menentang atau menolak kedua penggaris tersebut untuk bersentuhan.

Charles Augustin de Coulomb telah meneliti fenomena ini dan menyimpulkan bahwa ada interaksi antara muatan-muatan listrik.

Bagaimana interaksi muatan-muatan listrik? Dari Kegiatan tersebut di atas dua buah mistar yang bermuatan negatif, terjadi interaksi saling menolak. Coulomb telah menemukan bahwa jikalau dua muatan sejenis didekatkan, di antara keduanya akan terjadi interaksi saling menolak.

Sedangkan jikalau dua muatan yang tidak sejenis didekatkan, akan terjadi interaksi saling menarik. Untuk pertanda kesimpulan Coulomb bahwa dua muatan yang berlainan jenis akan saling menarik, mari kita lakukan acara berikut!

1. Gantunglah batang beling dengan tali.

2. Gosoklah mistar plastik dengan kain wol dan gosok pula batang beling dengan kain sutra.

3. Dekatkan mistar plastik dengan batang beling yang tergantung.

4. Amati apa yang terjadi. Berikan kesimpulanmu.

Ketika kau menggosokkan kain wol ke mistar plastik, maka terjadi perpindahan elektron dari wol ke mistar plastik sehingga mistar plastik tersebut bermuatan listrik negatif.

Penggosokan batang beling dengan kain sutra menimbulkan elektron pindah dari beling ke sutra sehingga batang beling bermuatan positif. Ketika didekatkan, antara mistar plastik dan batang beling terjadi gaya tarik-menarik.

Mengapa hal ini terjadi? Sesuai dengan yang disimpulkan oleh Coulomb bahwa muatan tidak sejenis akan tarik-menarik. Mistar dan batang beling pada acara ini memiliki muatan yang tidak sejenis, sehingga antara keduanya terjadi gaya tarik-menarik.

Tabel: Contoh Mutan Listrik dari Benda yang digosok benda Lain

Contoh benda-benda yang bermuatan listrik alasannya yaitu digosok dengan benda lain ditunjukkan pada Tabel di atas.