tirto.id - Listrik statis atau electrostatic adalah kumpulan muatan listrik dalam jumlah yang tetap (statis) atau disebut juga ketidakseimbangan muatan listrik pada benda. Ia jadi suatu fenomena kelistrikan yang sering terjadi di mana partikel bermuatan berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain.
Contoh fenomena dalam kehidupan sehari-hari mengenai fenomena listrik statis adalah ketika menggosokkan penggaris plastik ke rambut.
Hal tersebut terjadi karena ketika kita menggosokkan penggaris plastik ke rambut, penggaris tersebut menjadi bermuatan negatif, sedangkan rambut menjadi bermuatan positif. Pelepasan muatan saat menggosokkan kedua bahan tersebut membuat bahan-bahan dialiri atau bermuatan listrik.
Muatan listrik sendiri merupakan adalah kuantitas fisika yang berkaitan dengan efek listrik dan hal lainnya yang terkait dalam material. Penetralan muatan yang diperoleh karena penggosokan menunjukkan bahwa muatan seperti tidak menghilangkan efek satu sama lain.
Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Konsep sifat muatan listrik tersebut, dapat dinyatakan dengan hukum sebagai berikut:
- Dua muatan yang sejenis apabila didekatkan maka akan tolak menolak
- Dua muatan yang tidak sejenis apabila didekatkan maka akan tarik menarik
- Gosokan kain sutra dengan kaca
- Gosokan batang plastik dengan kain wol
- Tangan didekatkan dengan layar televisi
- Percikan api pada ban truk dengan jalan raya
- Terbentuknya petir saat hujan
Baca juga: Contoh Soal dan Jawaban Gerak Benda Materi Fisika Kelas 8
Hukum Coloumb
Terkait dengan sifat muatan listrik, ahli fisika asal Prancis, Charles Augustin de Coulomb, melakukan penelitan mengenai gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang diberi muatan listrik dan dipisahkan oleh jarak tertentu.
Konsep, yang selanjutnya disebut “Hukum Coulomb" itu pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik. Dari hasil percobaan Coulomb, dapat dinyatakan bunyi Hukum Coulomb sebagai berikut:
“Besarnya gaya tarik menarik (muatan listrik sejenis) atau tolak menolak (muatan listrik tak sejenis) antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda".
Secara matematis, Hukum Coloumb dapat dituliskan dengan rumus:
Rumus Listrik Statis. foto///sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Listrik-Statis-22/konten5.html
Dengan:F: Gaya tarik/tolak dua buah muatan (N)
k: Konstanta Coloumb (Nm2/C2)
Q1: Besar muatan 1 (C)
Q2: Besar muatan 2 (C)
r: Jarak antarmuatan
Beberapa catatan penting tentang persamaan Hukum Coulomb adalah bahwa persamaan tersebut:
- Hanya berlaku untuk muatan titik (artinya dimensi volume tidak diperhatikan).
- Nilai konstanta 9 x 109 N m2 C-2 hanya berlaku untuk muatan dalam vakum atau udara, untuk medium lain harganya akan berbeda.
- Bila q dan q’ bertanda sama maka F akan bertanda positif. Tanda F positif menunjukan bahwa kedua muatan tolak menolak. Sebaliknya tanda negatif menunjukkan gaya yang saling menarik.
- Gaya elektrostatik F merupakan besaran vektor, sehingga operasi padanya harus memenuhi ketentuan operasi pada besaran vektor. Artinya jika terdapat beberapa muatan, maka gaya total yang dialami satu muatan merupakan resultan dari superposisi gaya-gaya oleh muatan-muatan lain.
Medan Listrik
Sementara medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik. Apabila suatu benda bermuatan listrik berada di daerah tersebut, maka akan mendapatkan gaya listrik.
Medan listrik merupakan efek yang ditimbulkan oleh adanya muatan listrik (elektron, ion, atau proton) pada ruangan yang ada di sekitarnya.
Medan listrik sendiri memiliki tiga sifat sebagai berikut:
- Garis gaya medan listrik tidak pernah berpotongan satu dengan yang lainnya.
- Garis-garis gaya medan listrik selalu mengarah radial ke luar menjauhi muatan positif dan radial ke dalam menuju muatan negatif.
- Tempat dimana garis-garis gaya medan listrik rapat menunjukkan medan listrik yang kuat; sebaliknya tempat dimana garis-garis gaya medan listrik merenggang menunjukkan medan listrik yang lemah.
Secara matematis, rumus kuat medan listrik adalah sebagai berikut:
E = F/q
Dengan:
E: Kuat medan listrik (N/C)
F: Gaya Coloumb (F)
q: muatan listrik benda (C)
Baca juga:
- Rangkuman Simbiosis Komensalisme, Mutualisme, Parasitisme & Contoh
- Rangkuman IPA: Siklus Metamorfosis Sempurna-Ametamorfosis & Contoh
Baca juga
artikel terkait
FISIKA
atau
tulisan menarik lainnya
Ahmad Efendi
(tirto.id - efd/ylk)
Penulis: Ahmad Efendi
Editor: Yulaika Ramadhani
Kontributor: Ahmad Efendi
Subscribe for updates Unsubscribe from updates
tirto.id - Listrik adalah salah satu bentuk energi yang memiliki manfaat sangat besar sampai saat ini. Melalui listrik, beragam perangkat elektronik dapat berfungsi dan dimaksimalkan kegunaannya sesuai kebutuhan. Energi ini sudah menjadi penunjang kehidupan.
Listrik adalah sebuah fenomena fisika yang muncul karena adanya muatan listrik. Muatan listrik yaitu muatan dasar dari suatu benda yang menjadikannya mengalami gaya pada benda lain yang memiliki muatan listri saat berdekatan. Interaksi gaya yang terjadi tersebut dinamakan interaksi elektrostatis.
Menurut modul Tarik Menarik dan Tolak Menolak (Kemdikbud 2020), muatan listrik terbagi menjadi muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Jika dua benda dengan muatan listrik berbeda maka, maka muncul gaya tarik - menarik. Sebaliknya, jika dua benda muatan listiknya sama, maka saling tolak menolak.
Muatan lisrik ditemukan pertama kali oleh Benjamin Franklin (1706 - 1790) ketika melakukan percobaan dengan menggosok batang karet pada bulu domba. Reaksi yang terjadi yaitu saat batang karet tersebut didekatkan batang kaca ternyata tarik menarik.
Simbol, sifat, dan besaran
Muatan listrik memiliki simbol "Q". Dalam laman P2K Universitas Krisnadwipayana disebutkan, Q adalah sifat dasar yang dimiliki materi berupa proton (muatan positif) dan elektron (muatan negatif). Satuan internasional untuk muatan listrik adalah coulumb (C).
Muatan listrik total suatu atom menjadi positif saat mengalami kekurangan elektron. Sebaliknya, jika atom memiliki kelebihan elektrom maka bermuatan negatif.
Robert Andrew Millikan merupakan penemu besaran muatan listrik. Melalui eksperimen yang dinamakan tetes minyak Millikan, ditemukan bahwa besar muatan listrik 1.602 x 10 pangkat (-19) C. Nilai tersebut berlaku untuk muatan listrik proton dan neutron dengan jumlah yang sama.
Sementara itu, muatan listrik memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Muatan listrik terbagi menjadi dua yaitu proton dan elektron. Proton adalah muatan listrik positif dan elektron merupakan muatan listrik negatif.
2. Muatan listrik yang sejenis akan memunculkan interaksi saling menolak dan jika muatannya berlainan jenis akan tarik - menarik.
3. Muatan memiliki sifat kekal, yaitu tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Pada kasus suatu benda digosokkan kemudian memiliki menjadi bermuatan listrik, sebenarnya hanya terjadi hanya perpindahan muatannya saja
4. Muatan itu terkuantisasi. Artinya, muatan listrik dari satu partikel atau benda, selalu merupakan kelipatan muatan terkecil yakni elektron (-e atau p).
Baca juga: Rangkuman Perbedaan Listrik Statis-Dinamis, & Contohnya di Fisika
Baca juga
artikel terkait
LISTRIK
atau
tulisan menarik lainnya
Ilham Choirul Anwar
(tirto.id - ica/ylk)
Penulis: Ilham Choirul Anwar
Editor: Yulaika Ramadhani
Kontributor: Ilham Choirul Anwar
Subscribe for updates Unsubscribe from updates