Konsep Dasar Listrik Statis
Memahami Konsep Dasar Listrik Statis
Pendahuluan
Listrik statis adalah listrik yang terjadi akibat adanya ketidakseimbangan muatan listrik di dalam atau di permukaan suatu benda.
Terdapat dua jenis aliran listrik, yakni listrik statis dan listrik dinamis. Listrik dinamis adalah listrik yang selama ini kita jumpai dan gunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk menyalakan lampu atau barang elektronik lain.
Lalu apa itu listrik statis? Untuk memahaminya dengan lebih baik, kita dapat melakukan percobaan sederhana.
Contohnya adalah setelah kita menyisir (menggosokkan sisir berkali-kali pada rambut) cobalah dekatkan sisir tersebut pada potongan kertas yang tipis dan kecil. Maka kertas itu akan tertarik pada sisir.
Contoh percobaan lainnya dapat dilakukan menggunakan penggaris mika tipis yang fleksibel. Cobalah gosokkan dengan cepat mistar tersebut berkali-kali ke bagian tubuh kita (misalnya pada paha namun tertutup celana). Setelah itu, dekatkan mistar tersebut ke rambut, maka rambut kita akan tertarik ke mistar mika seakan melayang melawan gravitasi.
Fenomena itu adalah bukti adanya listrik statis.
Konsep Dasar Listrik Statis
Konsep dasar listrik statis meliputi muatan listrik, hukum Coulomb, medan listrik, dan perbedaan potensial energi listrik.
Muatan listrik atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Neutron dan proton membentuk inti atom, sedangkan elektron bergerak di sekitar inti atom. Elektron inilah yang memiliki kaitan erat dengan fenomena kelistrikan pada suatu benda.
Benda bermuatan positif
Benda yang kelebihan elektron disebut benda bermuatan negatif.
Benda bermuatan negatif
Sedangkan benda yang kekurangan elektron disebut benda bermuatan positif.
Jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif, akan tarik menarik. Sebaliknya, jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan positif, atau benda bermuatan negatif didekatkan dengan benda bermuatan negatif, maka benda itu akan tolak menolak. Interaksi kedua muatan tersebut merupakan gejala listrik statis.
Hukum Coulomb
Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tarik-menarik antara dua muatan listrik sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.
Medan listrik adalah medan yang dihasilkan oleh muatan listrik. Medan listrik dapat dihitung dengan rumus medan listrik yang dinyatakan dalam newton per coulomb.
Perbedaan potensial energi listrik adalah perbedaan energi potensial listrik antara dua titik dalam medan listrik. Perbedaan potensial energi listrik dapat dihitung dengan rumus perbedaan potensial energi listrik yang dinyatakan dalam joule per coulomb.
Pengayaan
Berikut ini adalah video pengayaan terhadap konsep dasar listrik statis, termasuk fenomena listrik statis di kehidupan sehari-hari, penyebab benda dapat bermuatan positif atau negatif, dan sebagainya.
Semoga video tersebut dapat membantu Kamu memahami konsep dasar listrik statis dengan lebih baik.
Contoh Soal
Untuk lebih memperdalam pemahaman kita, mari kita coba membahas 1 contoh soal berikut ini:
Sebuah bola kecil bermuatan positif sebesar 2 μC diletakkan pada jarak 10 cm dari bola kecil bermuatan negatif sebesar 4 μC.
Diketahui:
- q1 = 2 μC
- q2 = -4 μC
- r = 10 cm = 0.1 m
- k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2
Ditanya: F = ?
Jawab:
Dalam menyelesaikan soal ini, kita dapat menggunakan rumus gaya Coulomb:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Substitusi nilai yang diketahui:
F = 9 x 10^9 Nm^2/C^2 * (2 x 10^-6 C) * (-4 x 10^-6 C) / (0.1 m)^2
F = -7.2 x 10^-3 N
Jadi, gaya tarik-menarik antara kedua bola tersebut adalah **7.2 x 10^-3 N**.
Penutup
Dalam artikel ini, kita telah membahas konsep dasar listrik statis, mulai dari pengertian listrik statis, muatan listrik, hukum Coulomb, medan listrik, dan perbedaan potensial energi listrik. Selain itu, kita juga telah melihat contoh soal yang mengaplikasikan rumus gaya Coulomb. Semoga artikel ini dapat membantu Anda memahami konsep dasar listrik statis dengan lebih baik.
Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut mengenai listrik statis, Anda dapat mencari informasi lebih lanjut di situs web yang terpercaya atau membaca buku-buku yang membahas topik ini.
Terima kasih telah membaca artikel ini!
